RSS

სტივენ ჰოუკინგი – დროის მოკლე ისტორია

23 Jan

brief-history-of-time

წარმოიდგინეთ ხართ 21 წლის, სწავლობთ კემბრიჯში, ხართ ერთ–ერთი ყველაზე წარმატებული სტუდენტი, თქვენი საქმით გატაცებული გრძნობთ, რომ ეს უკანასკნელი ძალიან კარგადაც გამოგდით, მოგწონთ გოგო და თავისმხრივ ის ამავეთი გპასუხობთ. დამეთანხმებით, ალბათ შესაძლებლობა რომ გქონოდათ, მსგავს ცხოვრებას ბევრი თქვენგანი წინასწარაც შეუკვეთდა.

ზემოთ ხსენებულიდან გამომდინარე, 21 წლის ახალგაზრდა მიზნად ისახავს ფიზიკის უნიფიკაციას, ის გადაწყვეტს იპოვნოს ერთი კანონი, რომელიც ყველაფერს გააერთიანებს და საბოლოოდ მივიღებთ თეორიას ყველაფერზე. არც ისე ცუდი ჩანაფიქრია, თუ გავითვალისწინებთ, რომ ბიჭი მეცნიერობას აპირებს და არა იურისტობას.

ერთი სიტყვით, ყველაფერი ისე იწყება, როგორც ჰოლივუდური ბანალური ფილმები სრულდება ხოლმე. დაწყება დასასრული იქით იყოს და მოდი განვაგრძოთ წარმოდგენა, თქვენ ისევ 21 წლის წარმატებული ახალგაზრდა ხართ, ჰოლივუდური ღიმილით თუ არა, ჰოლივუდური ბედნიერებით ნამდვილად. სწორედ ამ დროს თქვენთან მოდიან და გეუბნებიან, რომ ავად ხართ, დაავადებას ქვია ინფანტილური სკლეროზი, ნელ ნელა საკუთარ სხეულს ვეღარ გააკონმტროლებთ და მაქსიმუმ ორი წელი იცოცხლოთ. და აი აქ ჩვენ კარდინალურად გვეცვლება ცხოვრება, მიზნები, მომავალი და საერთოდ სამყაროს აღქმა.

ჩვენი 21 წლის ახალგაზრდა კი, რომელის ბედსაც, ალბათის გარეშე შემიძლია ვთქვა, ნებაყოფილობით არავინ გაიზიარებდა, აგრძელებს ცხვორებას. იცავს სადოქტორო ნაშრომს, მოჰყავს ცოლი, უჩნდება სამი შვილი და რამდენიმე დღის წინ 73 წლის იუბილესაც აღნიშნავს.

ბევრი რომ აღარ ვილაპარაკო, მინდა სტივენ ჰოუკინგის “დროის მოკლე ისტორიას” რამდენიმე წინადადებით შევეხო. 1988 წელს, როდესაც ჰოუკინგმა დროის მოკლე ისტორია გამოსცა, მას უკვე მეტყველების უნარიც დაკარგული ჰქონდა. ის გარეშე პირებთან ურთიერთობას საგანგებოდ მისთვის შექმნილი კომპიუტერის საშუალებით ახდენდა.

წიგნის მთავარი დადებითი, ალბათ მაინც ავტორის მიერ სპეციფიური სამეცნიერო ენის მაქსიმალურად გამარტივებაა, მაგალითად, როდესაც ჰოუკინგი ცდილობს ძალიან მარტვი ყოველდღიურუი მაგალითებით აუხსნას მკითხველს იგივე განუზღვრელობის პრინციპი.

ჰოუკინგი თავიდანვე ცდილობს მიახვედროს მკითხველი, რომ მისგან რაიმე მეხუთე განზომილებას აღმოჩენას არ უნდა ელოდნენ. ის ხაზს უსვამს, რომ ადამიანებმა შეიძლება ვნახეთ, რომ დედამიწა კუზე არ დგას, მაგრამ არ უნდა გვეგონოს, რომ ბევრად მეტი ვიცით. მხოლოდ დროს და ადამიანის უკვდავ გენს, რომელიც შთამომავლიდან შთამომავალზე გადადის, შეუძლია უპასუხოს გაუცემელ შეკითხვებს, ან სულაც, უკვე გაცემული პასუხები აქციოს იმად, რაც დღეს კუზე წამოსკუპებული ბრტყელი დედამიწის თეორიაა.

წიგნი გაძლევთ საშუალებას ავტორთან ერთად იმოგზაუროთ პტოლემესა და მისი წინამორბედების გეოცენტრულ კოსმოლოგიიდან კოპერნიკისა და გალილეოს ჰელიოცენტრული კოსმოლოგიის გავლით თანამედროვე სურათამდე, რომელშიც დედამიწა საშუალო ზომის პლანეტაა და ბრუნავს საშუალო ზომის ვარსკვლავის გარშემო, რომელიც მოთავსებულია დაკვირვებადი სამყაროს ჩვეულებრივი სპირალური გალაქტიკის გარე არეში.

ასევე შეგიძლიათ დიდი აფეთქებიდან შავ ხვრელებამდეც გაისეირნოთ, დაიკარგოთ დროსა და სივრცეში, სამყაროს შემქნელს დაუპირისპიროთ განუზღვრელობის პრინციპი, გაიცნოთ დროის ისარი და მისი როგორც მინიმუმ სამი ვარიაცია. ავტორი არც დროში მოგზაურობაზე გეტყვით უარს, ამისთვის კი ჭიის ხვრელების გაცნობა მოგიწევთ. მოგზაურობის დასასრულს კი შეგიძლიათ დაისვენოთ და ავტორთან ერთად ფიზიკის უნიფიკაციაზე დაფიქრდეთ. ამისთვის კი ფარდობითობის თეორია და კვანტური მექანიკა დაგჭირდებათ. სწორედ ამ ორის გაერთიანება მიაჩნია ჰოუკინგს საშუალებად, რომელმაც შესაძლოა ერთხლ და სამუდამოდ მოახერხოს ფიზიკის უნიფიკაცია. სრული გაერთიანების თეორია, ეს იქნებოდა ჰოუკინგისთვის ყველაზე დიდი წარმატება.

“თუ აღმოჩენილი იქნება სრული გაერთიანების თეორია, მოხდება ფიზიკის უნიფიკაცია, საჭირო იქნება გარკვეული დრო, ვიდრე ის წესრიგში იქნება მოყვანილი და გამარტივდება ისე, რომ სკოლებში ზედაპირულად მაინც ისწავლებოდეს. მაშინ ყველას გვექნება საშუალება გავიგოთ კანონები, რომლებიც მართავენ სამყაროს და პასუხიმგებელნი არიან ჩვენს არსებობაზე. ფილოსოსფოსებს, მეცნიერებს და ჩვეულებირვ ადამიანებსაც შეეძლებათ მონაწილეობა მიიღონ დისკუსიებში საკითხებზე: რატომ მოხდა ისე, რომ ჩვენ და სამუყარო ვარსებობთ, თუ ამაზე პასუხს ვიპოვით ეს იქნება ადმაიანის გონების საბოლოო ტრიუმფი – რადგან ჩვენ გვეცოდინება ღმერთის განზრახვა.”

პ.ს. იქიდან გამომდიანრე, რომ წიგნი 1988 წელს გამოვიდა, მას შემდეგ კი 27 წელი გავიდა, შეხვდებით საკითხებს რაშიც არსებული გადმოსახედიდან არის ინფორმაციის ნაკლებობა, ეს ძირითადად მაინც სამყაროს გაფართოებას და ბნელ ენერგიას ეხება, ერთი მარტივი მიზეზის გამო, ამ დროს ჰოუკინგმა ბნელ ენერგიაზე ჯერ არაფერი იცოდა, მაგრამ საერთო ჯამში, წიგნი ძალიან მარტივად და კარგად იკითხება. ის საინტერესო უნდა იყოს, როგორც თანამედროვე მეცნიერებაში კარგად ჩახედული, ისე არაინფორმირებული ადამიანისთვის. წიგნი ზემოთ ხსენებულ კატეგორიებს, თითქოს ორივეს, თავის ენაზე ესაუბრება და სწორედ ეს არის მისი მთავარი დადებითი.

 
6 Comments

Posted by on January 23, 2015 in წერილი

 

6 responses to “სტივენ ჰოუკინგი – დროის მოკლე ისტორია

  1. rezosblogi

    June 27, 2015 at 8:49 pm

    სტეფან ჰოუკინგი
    1942
    სტეფან უილიამ ჰოუკინგი თანამედროვეობის
    ერთ-ერთი ყველაზე გავლენიანი და ცნობილი კოსმო-
    ლოგი და თეორეტიკოსი ფიზიკოსია.
    დაიბადა ინგლისის ქალაქ ოქსფორდში 1942 წლის
    8 იანვარს (გალილეო გალილეის გარდაცვალების 300
    წლისთავზე) ინტელექტუალურ ოჯახში. ჰოუკინგის
    მამა ექიმი იყო, დედა ლიბერალური პარტიის აქტი-
    ვისტი. სანტ ალბანსის სკოლის დამთავრების შემდეგ
    სწავლა, მამის მსგავსად, ოქსფორდის საუნივერსიტე-
    ტო კოლეჯში განაგრძო. თუმცა, მამის სურვილის მი-
    უხედავად და მისგან განსხვავებით, მედიცინის ნაც-
    ვლად, მათემატიკის შესწავლა გადაწყვიტა. რადგან საუნივერსიტეტო
    კოლეჯში მათემატიკური განათლების მიღება შეუძლებელი იყო, იგი
    ფიზიკით დაინტერესდა. სამი წლის შემდეგ მიიღო ბაკალავრის ხარისხი
    საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებში.
    ამის შემდგომ, ვინაიდან ამ დროისთვის ოქსფორდში მსგავსი გამოკ-
    ვლევებით არავინ იყო დაკავებული, ჰოუკინგი კოსმოლოგიის შესასწავ-
    ლად კემბრიჯში გადავიდა.
    კემბრიჯში მას ფილოსოფიის დოქტორის ხარისხი მიენიჭა და 1968
    წელს მიიღო პროფესორის ადგილი კემბრიჯის ასტრონომიის ინსტი-
    ტუტში. 1973 წელს იგი გადავიდა კემბრიჯის უნივერსიტეტის გამოყენე-
    ბითი მათემეტიკისა და თეორიული ფიზიკის ფაკულტეტზე. 1979 წელს
    კი ლუკასის მათემატიკის პროფესორის პოსტი დაიკავა. ეს თანამდებო-
    ბა კემბრიჯის უნივერსიტეტში 1669 წელს შემოიღო ღირსმა სერ ჰენრი
    ლუკასმა და 300 წლის წინ იგი სერ ისააკ ნიუტონს ეჭირა.
    ფასდაუდებელია ჰოუკინგის კვლევები ფიზიკის, ასტრონომიისა და
    კოსმოლოგიის სფეროში. მისი სამეცნიერო მოღვაწეობა ძირითადად მი-
    მართულია დიდი აფეთქების ფიზიკური საფუძვლების ახსნასა და შავი
    ხვრელების შიგნით სივრცისა და დროის მნიშვნელოვანი დეფორმაციის
    გამოკვლევისკენ. როჯერ პენროუზთან ერთად მან დაასკვნა, რომ აინ-სტეფან ჰოუკინგი
    890
    შტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მიხედვით დრო და სივრცე
    შეიქმნა დიდი აფეთქების დროს. ამ შედეგებმა მოითხოვა ფარდობითო-
    ბის თეორიისა და კვანტური მექანიკის სინთეზი. ჰოუკინგი იმედოვნებს,
    რომ ფიზიკის ამ ორი დიდი თეორიის გაერთიანებით შესაძლებელი იქ-
    ნება განხორციელდეს XX საუკუნის ფიზიკოსთა მისწრაფება – შეიქმ-
    ნას ბუნების ძალთა „დიდი გაერთიანების თეორია“.
    სტეფან ჰოუკინგის პუბლიკაციებს შორის არის ცნობილი სამეცნი-
    ერო შრომები: „დროისა და სივრცის მსხვილმასშტაბური სტრუქტურა“,
    „ფარდობითობის ზოგადი თეორია: აინშტაინის 100 წლისთავისადმი
    მიძღვნილი მიმოხილვა“, „გრავიტაციის 300 წელი”. ხოლო მისი წიგნები:
    „დროის მოკლე ისტორია“, „შავი ხვრელები, ახალგაზრდა სამყარო“ და
    სხვა ნარკვევები ნამდვილ ბესტსელერებად იქცა.
    პროფესორი ჰოუკინგი არის 12 საპატიო სამეცნიერო წოდების
    მფლობელი, მრავალი პრემიის, მათ შორის 1998 წლის ნობელის პრე-
    მიის ლაურეატი, მედლებისა და ორდენების კავალერი, დიდი ბრიტა-
    ნეთის სამეფო სამეცნიერო საზოგადოებისა და ამერიკის შეერთებული
    შტატების მეცნიერებათა ნაციონალური აკადემიის წევრი.
    ჰოუკინგს ჰყავს სამი შვილი და ერთი შვილიშვილი. დაქორწინებუ-
    ლი იყო ორჯერ.
    წარმატებული მეცნიერის ამ, ერთი შეხედვით, ჩვეულებრივ ბიოგ-
    რაფიას აკლია მნიშვნელობანი დეტალი: 21 წლის ასაკში მას ლუ გერი-
    გის დაავადება ანუ გვერდითი ამიოტროფული სკლეროზი დაუდგინ-
    და – მძიმე განუკურნებელი ნევროლოგიური დაავადება, რომელიც
    ნერვკუნთოვანი სისტემის დაზიანების გამო ადამიანს თანდათანობით
    უკარგავს მოძრაობის უნარს და მას სრულიად უმწეოს ხდის. კემბრი-
    ჯის უნივერსიტეტის 30 წლის ახალგაზრდა პროფესორი უკვე ინვალი-
    დის სავარძელს იყო მიჯაჭვული.
    1985 წლიდან მას დაკარგული აქვს მეტყველების უნარი, შეუძლია
    მხოლოდ მარჯვენა ხელის თითების მოძრაობა, რომლითაც იგი მართავს
    სპეციალურ კომპიუტერს. თანამედროვე ტექნიკის, კომპიუტერისა და
    სპეციალური ხმის სინთეზატორის დახმარებით პროფესორი ჰოუკინგი
    დღემდე აქტიურ სამეცნიერო მოღვაწეობას ეწევა: აქვეყნებს შრომებს,
    წერს საინტერესო წიგნებს, მოგზაურობს და კითხულობს საჯარო ლექ-
    ციებს, რომლებზეც აკეთებს ფანტასტიურ პროგნოზებს კაცობრიობის
    მომავლისა და მეცნიერების განვითარების შესახებ.
    ჰოუკინგი ამბობს: „ჩემი მიზანი მარტივია. სრულად შევიცნო სამყარო,
    რატომ არის ის ისეთი, როგორიც არის და რატომ არსებობს საერთოდ“.891
    დროის მოკლე ისტორია
    დიდი აფეთქებიდან შავ ხვრელებამდე
    თავი პირველი
    ჩვენი წარმოდგენა სამყაროს შესახებ
    ერთხელ ერთი ცნობილი მეცნიერი (ზოგიერთი ამბობს, რომ ეს
    ბერტრან რასელი იყო) ატარებდა ლექციას ასტრონომიაში. იგი ყვე-
    ბოდა, როგორ ბრუნავს დედამიწა მზის გარშემო და, თავის მხრივ,
    მზე – ჩვენი გალაქტიკის სახელით ცნობილ ვარსკვლავთა უზარმაზა-
    რი კრებულის ცენტრის გარშემო. ლექციის ბოლოს ოთახის ბოლოს
    მჯდარი პატარა მოხუცი ქალბატონი ადგა და თქვა:
    – რასაც თქვენ ბრძანებთ სრული სისულელეა. სინამდვილეში,
    სამყარო ბრტყელი დისკია, რომელიც გიგანტური კუს ზურგზე დგას.
    მეცნიერმა დამცინავად გაიღიმა და იკითხა:
    – კუ რაღაზე დგას?
    – თქვენ ძალიან ჭკვიანი ხართ, ახალგაზრდავ, ძალიან ჭკვი-
    ანი, – უპასუხა მოხუცმა ქალბატონმა, – მის ქვევით ბოლომდე
    სულ კუებია!
    ადამიანთა უმრავლესობა ჩათვლის კუების უსასრულო კოშკს სა-
    საცილოდ, მაგრამ რატომ გვგონია, რომ ჩვენ ამაზე უფრო მეტი ვი-
    ცით? რა ვიცით სამყაროს შესახებ და როგორ ვიცით ეს? საიდან მო-
    ვიდა სამყარო და სად მიდის იგი? აქვს სამყაროს დასაწყისი და, თუ
    ასეა, რა მოხდა იქამდე? როგორია დროის ბუნება? დასრულდება იგი
    როდესმე? თანამედროვე გარღვევა ფიზიკაში ფანტასტიკური ახალი
    ტექნოლოგიების ხარჯზე შესაძლებელს ხდის, მოვიფიქროთ პასუხე-
    ბი ზოგიერთ ზემოდასმულ საკითხზე. დროის რაღაც პერიოდში ეს
    პასუხები შეიძლება ჭეშმარიტად მოგვეჩვენოს, როგორც დედამიწის
    ბრუნვა მზის გარშემო, ან სასაცილოდ, როგორც კუების კოშკი. მხო-
    ლოდ დრო (რაც არ უნდა იყოს იგი) გასცემს პასუხს ამ კითხვებს.
    ჯერ კიდევ ძველი წელთაღრიცხვით 340 წელს ბერძენმა ფილო-
    სოფოსმა არისტოტელემ თავის წიგნში „ზეცაზე“, შეძლო წამოეყენე-
    ბინა ორი კარგი არგუმენტი იმის დასამტკიცებლად, რომ დედამიწა
    მრგვალი სფეროა და არა ბრტყელი დისკი. ჯერ ერთი, მან გააცნო-სტეფან ჰოუკინგი
    892
    ბიერა, რომ მთვარის დაბნელება გამოწვეულია დედამიწის გავლით
    მზესა და მთვარეს შორის. დედამიწის ჩრდილი მთვარეზე ყოველთ-
    ვის მრგვალია, რაც მართალია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ დედა-
    მიწა სფერულია. დედამიწა ბრტყელი დისკი რომ იყოს, მისი ჩრდილი
    წაგრძელებული და ელიფსური იქნებოდა, იმ შემთხვევების გარდა,
    თუ დაბნელება მხოლოდ იმ დროს მოხდებოდა, როდესაც მზე ზუს-
    ტად დისკის ცენტრის ზევით მოექცეოდა. მეორე, ბერძნებმა თავი-
    სი მეზღვაურებისგან იცოდნენ, რომ პოლარული ვარსკვლავი უფრო
    დაბლა ჩანს სამხრეთში, ვიდრე ჩრდილოეთში (რადგან პოლარული
    ვარსკვლავი ჩრდილოეთ პოლუსის თავზე მდებარეობს, პოლუსზე იგი
    ზუსტად დამკვირვებლის თავზე უნდა იყოს, ხოლო იმათთვის, ვინც
    ეკვატორზეა, ვარსკვლავი ჰორიზონტზე უნდა გამოჩნდეს). ეგვიპტე-
    ში და საბერძნეთში პოლარული ვარსკვლავის მდებარეობის განსხ-
    ვავების დახმარებით არისტოტელემ გამოთვალა, რომ მანძილი დე-
    დამიწის გარშემო შეადგენს 400 000 სტადიას. დღეს არ ვიცით, რა
    სიგრძისაა სტადია, მაგრამ ის დაახლოებით 200 იარდი უნდა იყოს,
    რაც არისტოტელეს შეფასებისათვის თანამედროვე რიცხვთან შედა-
    რებით ორჯერ უფრო დიდ რიცხვს იძლევა. ბერძნებს მესამე არგუ-
    მენტიც ჰქონდათ იმისა, რომ მიწა მრგვალია: პირველად, ნაპირისკენ
    მომავალი გემის აფრა გამოჩნდება ხოლმე და შემდეგ გემის კორპუსი.
    არისტოტელე ფიქრობდა, რომ მიწა უძრავია და მზე, მთვარე,
    პლანეტები და ვარსკვლავები წრიულად მოძრაობენ მის გარშემო.
    მას ამისი სჯეროდა მისტიკური მოსაზრებიდან, რომლის მიხედვით
    დედამიწა სამყაროს ცენტრია, ხოლო წრიული მოძრაობა ყველაზე
    სრულყოფილია. ეს იდეა ჩვენს წელთაღრიცხვამდე მეორე საუკუ-
    ნეში პტოლემემ გადაამუშავა სრულ კოსმოლოგიურ მოდელში. მო-
    დელის მიხედვით დედამიწა იმყოფება ცენტრში, გარემოცული რვა
    სფეროთი, რომელთაც გადააქვთ მთვარე, მზე, ვარსკვლავები და იმ
    დროს ცნობილი ხუთი პლანეტა მერკური, ვენერა, მარსი, იუპიტერი
    და სატურნი (ნახ. 1.1). პლანეტები, თავის მხრივ, მოძრაობენ მათ შე-
    საბამის სფეროებთან დაკავშირებულ მცირე წრეებზე, რაც საჭირო
    იყო მათი ცაზე საკმაოდ დახლართული მოძრაობის აღსაწერად. გარე
    სფეროზე განლაგებულია ე. წ. ფიქსირებული ვარსკვლავები, რომ-
    ლებიც ყოველთვის ერთსა და იმავე პოზიციაში იმყოფებიან ერთმა-
    ნეთის მიმართ, მაგრამ მერვე სფეროსთან ერთად ბრუნავენ დედამი-
    წის გარშემო. არავინ ლაპარაკობდა იმაზე, რა იყო ამ სფეროს გარეთ, დროის მოკლე ისტორია
    893
    მაგრამ, ცხადია, ეს არ იყო სამყაროს ის ნაწილი, რომელსაც ადამიანი
    აკვირდებოდა.
    ნახ. 1.1
    პტოლემეს მოდელი წარმოადგენს ციური სხეულების ადგილმდე-
    ბარეობის წინასწამეტყველებისათვის შექმნილ რაციონალურ, ზუსტ
    სისტემას. ამ მდებარეობების ზუსტი განსაზღვრისათვის პტოლემეს
    მოუხდა იმის დაშვება, რომ ზოგჯერ მთვარის ტრაექტორიაზე მოძრა-
    ობისას იგი ორჯერ უფრო ახლო მანძილზე უახლოვდება დედამიწას,
    ვიდრე სხვა შემთხვევაში. ეს კი ნიშნავს, რომ მთვარე ზოგჯერ უფრო
    დიდი უნდა ჩანდეს, ვიდრე სხვა დროს! პტოლემემ იცოდა ეს ნაკლი,
    მაგრამ, ამისდა მიუხედავად, მისი მოდელი იყო ზოგადად, მაგრამ არა
    საყოველთაოდ, მიღებული. იგი აღიარებული იყო ქრისტიანული ეკ-
    ლესიის მიერ, როგორც ბიბლიასთან შესაბამისი სამყაროს სურათი,
    რადგან მასში საკმაო ადგილი რჩებოდა ბოლო სფეროს გარეთ სა-
    მოთხისა და ჯოჯოხეთისათვის.
    უფრო მარტივი მოდელი 1514 წელს შემოიღო პოლონელმა
    მღვდელმა ნიკოლას კოპერნიკმა (თავდაპირველად, იმის შიშით, რომ
    მწვალებლად არ გამოეცხადათ, კოპერნიკმა თავისი მოდელი ანონი-სტეფან ჰოუკინგი
    894
    მურად გაავრცელა). მისი იდეით უძრავი მზე მოთავსებულია ცენტრ-
    ში და დედამიწა და პლანეტები მოძრაობენ წრიულ ორბიტებზე მზის
    გარშემო. დაახლოებით ერთი საუკუნე გახდა საჭირო, სანამ ამ იდეას
    სერიოზულად მიიღებდნენ. ეს მაშინ მოხდა, როცა ორმა ასტრონომ-
    მა: გერმანელმა იოჰანეს კეპლერმა და იტალიელმა გალილეო გალი-
    ლეიმ დაიწყეს კოპერნიკის თეორიის სახალხო მხარდაჭერა, მიუხედა-
    ვად იმისა, რომ თეორიით განსაზღვრული ორბიტები მაინცდამაინც
    არ ემთხვეოდნენ დაკვირვებულ ორბიტებს. სასიკვდილო დარტყმა
    არისტოტელე/პტოლემეს თეორიაზე 1609 წელს განხორციელდა.
    სწორედ ამ წელს დაიწყო გალილეიმ ღამის ცაზე ტელესკოპით დაკ-
    ვირვება, რომელიც ახლად გამოგონილი იყო. როდესაც ტელესკოპით
    პლანეტა იუპიტერს აკვირდებოდა, გალილეიმ აღმოაჩინა, რომ პლა-
    ნეტის გარშემო ბრუნავს რამდენიმე პატარა თანამგზავრი ან მთვარე.
    ეს ნიშნავდა, რომ ყველაფერი არ ბრუნავს დედამიწის გარშემო, რო-
    გორც ამას არისტოტელე და პტოლემე ფიქრობდნენ (ცხადია, ახლაც
    შეიძლება გჯეროდეს, რომ უძრავი დედამიწა მოთავსებულია ცენტ-
    რში და იუპიტერის მთვარეები მოძრაობენ ისეთ ურთულეს ორბი-
    ტებზე დედამიწის გარშემო, რომ იქმნება შთაბეჭდილება, თითქოს
    იუპიტერის გარშემო მოძრაობენ. რა თქმა უნდა, კოპერნიკის თეორია
    გაცილებით მარტივია). ამავე დროს იოჰანეს კეპლერმა გააუმჯობესა
    კოპერნიკის თეორია. მან ჩათვალა, რომ პლანეტები წრიულ ორბი-
    ტებზე კი არ მოძრაობენ, არამედ ელიფსურზე (ელიფსი წაგრძელე-
    ბული წრეა). ამ მოსაზრებამ საბოლოოდ დააკმაყოფილა დაკვირვე-
    ბის შედეგები.
    კეპლერს მიაჩნდა, რომ ელიფსური ორბიტები მხოლოდ მოხერ-
    ხებული ჰიპოთეზაა და ამასთან საკმაოდ წინააღმდეგობრივი, რადგან
    ელიფსები, ცხადია, ნაკლებად სრულყოფილია წრეებთან შედარე-
    ბით. მისთვის მოულოდნელი აღმოჩენა, რომ ელიფსური ორბიტე-
    ბი აკმაყოფილებენ დაკვირვების შედეგებს, კეპლერმა ვერ შეუთავსა
    თავის იდეას პლანეტების მზის გარშემო მაგნიტური ძალის გავლენით
    ბრუნვის შესახებ. ნათელი ამ საკითხს მოეფინა უფრო გვიან, 1687
    წელს, როდესაც სერ ისააკ ნიუტონმა გამოაქვეყნა თავისი Philosophiae
    Naturalis Principia Mathematica (ნატურფილოსოფიის მათემატიკური
    პრინციპები), ალბათ ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაშრომი ფიზიკაში
    ოდესმე გამოქვეყნებული შრომებიდან. მასში ნიუტონმა არა მარტო
    შექმნა თეორია იმის შესახებ, როგორ მოძრაობენ სხეულები სივრ-დროის მოკლე ისტორია
    895
    ცესა და დროში, არამედ გამოიგონა ამ მოძრაობის ანალიზისათვის
    საჭირო რთული მათემატიკა. დამატებით ნიუტონმა ჩამოაყალიბა
    უნივერსალური გრავიტაციის კანონი, რომლის მიხედვითაც ყოველი
    სხეული სამყაროში იზიდავს თავისკენ ყველა სხვა სხეულს და ეს მი-
    ზიდვა მით უფრო ძლიერია, რაც უფრო მასიურია სხეული და რაც
    უფრო ახლოს არის ეს სხეულები ერთმანეთთან. ეს იგივე ძალაა, რო-
    მელიც აიძულებს სხეულებს დაეცნენ დედამიწაზე (თითქმის დაბეჯი-
    თებით შეიძლება ითქვას, რომ ამბავი იმის შესახებ, თითქოს ნიუტო-
    ნი ამ აღმოჩენამდე მიიყვანა ვაშლმა, რომელიც თავზე დაეცა. თვით
    ნიუტონი წერდა, რომ იდეა გრავიტაციის შესახებ მაშინ მოუვიდა
    აზრად, როდესაც „ჩაფიქრებული იჯდა“ და „დაინახა, როგორ ჩამო-
    ვარდა ვაშლი“). ნიუტონი უფრო შორს წავიდა და აჩვენა, რომ მისი
    თეორიის შესაბამისად გრავიტაცია აიძულებს მთვარეს, იმოძრაოს
    ელიფსურ ორბიტაზე დედამიწის გარშემო და აიძულებს დედამიწა-
    სა და პლანეტებს იმოძრაონ ელიფსურ ორბიტებზე მზის გარშემო.
    კოპერნიკის მოდელმა ბოლო მოუღო პტოლემეს ციურ სფეროებს
    და, მათთან ერთად, იდეას, რომ სამყაროს აქვს ბუნებრივი საზღვარი.
    რადგან „ფიქსირებული ვარსკვლავები“ არ იცვლიან თავის ურთიერ-
    თმდებარეობას და მხოლოდ ბრუნავენ დედამიწის ირგვლივ, რაც გა-
    მოწვეულია დედამიწის ბრუნვით თავისი ღერძის გარშემო, ბუნებ-
    რივია ჩავთვალოთ, რომ ფიქსირებული ვარსკვლავები მზის მაგვარი
    ობიექტებია – უზარმაზარი მანძილებით დაშორებული ჩვენგან.
    ნიუტონმა გააცნობიერა, რომ მისი თეორიის შესაბამისად ვარს-
    კვლავებმა უნდა მიიზიდონ ერთმანეთი, ამიტომ ისინი არ უნდა იყვ-
    ნენ უძრავი. ხომ არ ვარდებიან ყველანი ერთ წერტილში? 1691 წელს
    იმ დროის კიდევ ერთი წამყვანი მოაზროვნის რიჩარდ რენტლისადმი
    მიწერილ წერილში ნიუტონი ამტკიცებდა, რომ ეს შეიძლება მოხ-
    დეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არსებობს სასრულო რაოდენო-
    ბის ვარსკვლავები, განაწილებული სივრცის სასრულო არეში. მისი
    მსჯელობის მიხედვით, თუ, მეორე მხრივ, არსებობს უსასრულო რა-
    ოდენობის ვარსკვლავები ცოტად თუ ბევრად ერთგვაროვნად განა-
    წილებული უსასრულო სივრცეში, ეს არ მოხდება, რადგან მაშინ არ
    იარსებებს რაიმე ცენტრალური წერტილი, რომელზედაც ისინი და-
    ეცემიან.
    ეს არგუმენტი იმ ხაფანგის მაგალითია, რომელშიც შეიძლება
    მოხვდეს ადამიანი უსასრულობაზე ლაპარაკისას. მართლაც, უსას-სტეფან ჰოუკინგი
    896
    რულო სამყაროში ყველა წერტილი შეიძლება ცენტრად ჩაითვა-
    ლოს, რადგან ყოველ წერტილს ყველა მხრიდან უსასრულო რაოდე-
    ნობის ვარსკვლავი არტყია გარს. სწორი მიახლოება მოგვიანებით
    გაკეთდა და იგი იმაში მდგომარეობს, რომ განხილვა დავიწყოთ სას-
    რული სიტუაციით, რომელშიც ვარსკვლავები ერთმანეთს ეცემიან,
    ამის შემდეგ დავსვათ შეკითხვა, როგორ შეიცვლება მდგომარეობა,
    თუ ამ არის გარეთ დაახლოებით ერთგვაროვნად კიდევ დავამატებთ
    ვარსკვლავებს. ნიუტონის კანონის ძალით, დამატებითი ვარსკვლა-
    ვები საშუალოდ არავითარ გავლენას არ მოახდენენ საწყის სიმრავ-
    ლეზე, ასე რომ, ვარსკვლავები ისევ დაეცემიან ერთმანეთს. ჩვენ შეგ-
    ვიძლია ნებისმიერი რაოდენობის ვარსკვლავების დამატება, მაგრამ
    ეს არაფერს შეცვლის და ისინი ყოველთვის დაეცემიან ერთმანეთს,
    ანუ მოახდენენ კოლაპსს. ამგვარად, უკვე ვიცით, რომ შეუძლებელია
    სამყაროს უსასრულო სტატიკური მოდელის არსებობა, რომელშიც
    გრავიტაცია ყოველთვის მიზიდულობის ხასიათისაა.
    ჩვენი აზროვნების საინტერესო დამახასიათებელი თვისებაა, რომ
    მეოცე საუკუნემდე არავის მოსვლია თავში აზრი იმის შესახებ, რომ
    სამყარო შეიძლება ფართოვდებოდეს ან იკუმშებოდეს. ყოველთვის
    ითვლებოდა, რომ სამყარო მუდამ არსებობს უცვლელ მდებარეობა-
    ში ან რომ იგი შეიქმნა სასრულო დროში წარსულში ისეთი სახით,
    როგორც ჩვენ ახლა ვაკვირდებით მას. ნაწილობრივ ეს გამოწვეულია
    ადამიანთა მისწრაფებით, დაიჯერონ ღვთაებრივი სიმართლე, ისევე
    როგორც, კომფორტულია ფიქრი იმაზე, რომ ჩვენი დაბერებისა და
    სიკვდილის მიუხედავად, სამყარო იქნება მუდმივი და შეუცვლელი.
    იმათაც კი, ვისაც სჯეროდა, რომ გამომდინარე ნიუტონის გრავი-
    ტაციის თეორიიდან, სამყარო არ შეიძლება იყოს სტატიკური, ვერ
    წარმოედგინათ, რომ სამყარო შეიძლება ფართოვდებოდეს. ამის სა-
    ნაცვლოდ ისინი ცდილობდნენ თეორიის გაუმჯობესებას გამზიდა-
    ვი გრავიტაციული ძალის შემოყვანით ძალიან დიდ მანძილებზე. ეს
    დაშვება დიდ გავლენას არ ახდენდა პლანეტების მოძრაობაზე, სამა-
    გიეროდ, ეს იძლეოდა საშუალებას, სასრული რაოდენობის ვარსკვ-
    ლავი წონასწორობაში დარჩენილიყო: ახლომდებარე ვარსკვლავების
    მიზიდვა წონასწორდებოდა განზიდვის ძალით შორს მდებარე ვარს-
    კვლავებიდან. ამის მიუხედავად, ჩვენ გვჯერა, რომ ეს წონასწორობა
    არასტაბილური იქნება. მართლაც, თუ ვარსკვლავები რაღაც არეში
    ოდნავ მაინც დაუახლოვდებიან ერთმანეთს, მიზიდვის ძალები მათ დროის მოკლე ისტორია
    897
    შორის გაძლიერდება და გადააჭარბებს განზიდვის ძალებს, ასე რომ,
    ვარსკვლავები გააგრძელებენ ვარდნას ერთმანეთზე. მეორე მხრივ, თუ
    ვარსკვლავები ოდნავ მაინც დაშორდებიან ერთმანეთს, განზიდვის ძა-
    ლები გადააჭარბებენ მიზიდვისას და ვარსკვლავები სულ უფრო და
    უფრო დაშორდებიან ერთმანეთს.
    მეორე არგუმენტი უსასრულო სტატიკური სამყაროს წინააღმდეგ
    საერთოდ მიეწერება გერმანელ ფილოსოფოსს ჰაინრიხ ოლბერსს,
    რომელიც 1823 წელს წერდა ამ თეორიის შესახებ. ფაქტობრივად,
    ნიუტონის ბევრი თანამედროვე აყენებდა ამ საკითხს და ოლბერსის
    ნაშრომი პირველიც კი არ იყო მათ შორის, რომელიც შეიცავდა სა-
    იმედო არგუმენტებს სტატიკური სამყაროს წინააღმდეგ. უბრალოდ
    ის პირველი იყო, რომელსაც საყოველთაოდ მიაქციეს ყურადღება.
    სიძნელე იმაში მდგომარეობს, რომ უსასრულო სტატიკურ სამყარო-
    ში მხედველობის თითქმის ყოველი ხაზი მთავრდება ვარსკვლავის ზე-
    დაპირით. ამიტომ, მოსალოდნელია, რომ მთელი ცა ღამითაც ისე-
    თივე კაშკაშა იყოს როგორც მზე. ოლბერსის კონტრარგუმენტი იყო,
    რომ სინათლე შორეული ვარსკვლავებიდან დაჩრდილულია კოს-
    მოსში გაბნეული უხილავი მატერიის შთანთქმის გამო. მაგრამ, თუ
    ეს ასეა, მატერია საბოლოოდ გახურდება ვარსკვლავის სიკაშკაშემდე.
    ერთადერთი გზა, თავიდან ავიცილოთ დასკვნა, რომ ღამით მთელი
    ცა უნდა ისეთივე კაშკაშა იყოს, როგორც მზის ზედაპირი, იქნებოდა
    დაშვება, რომ ვარსკვლავები ყოველთვის კი არ ანათებდნენ, არამედ
    „ჩაერთნენ“ წარსულის რაღაც მომენტში. ამ შემთხვევაში მშთანთქმე-
    ლი მატერია შეიძლება არ გახურებულიყო, რადგან სინათლეს შორე-
    ული ვარსკვლავებიდან ჯერაც არ მოუღწევია ჩვენამდე. ამას კი მივყა-
    ვართ კითხვამდე: რამ ჩართო ვარსკვლავები პირველად?
    სამყაროს შექმნის საკითხის შესახებ ამაზე გაცილებით უფრო
    ადრე მსჯელობდნენ. რიგი ადრინდელი კოსმოლოგიისა და ებრაულ/
    ქრისტიანულ/მუსლიმანური ტრადიციის თანახმად, სამყარო შეიქმნა
    წარსულის არცთუ ისე შორეულ მომენტში. ასეთი დასაწყისის დამა-
    დასტურებელი ერთ-ერთი არგუმენტი იყო იმის შეგრძნება, რომ სამ-
    ყაროს არსებობის ასახსნელად აუცილებლად უნდა იყოს „პირველი
    მიზეზი“ (სამყაროში ერთი მოვლენის ახსნა ყოველთვის შესაძლებე-
    ლია უფრო ადრე მომხდარი რაღაც მოვლენით, მაგრამ თავისთავად
    სამყაროს არსებობა შეიძლება აიხსნას მხოლოდ სამყაროს დასაწყი-
    სით). მეორე არგუმენტი წამოაყენა წმინდა ავგუსტინემ თავის წიგ

     
  2. rezosblogi

    June 27, 2015 at 8:50 pm

    ნში „ღმერთის ქალაქი“. მან აღნიშნა, რომ ცივილიზაცია პროგრესს
    განიცდის და ჩვენ გვახსოვს, ვინ იყო მორიგი პროგრესული ნაბიჯის
    ან ტექნიკური გამოგონების ავტორი. ამგვარად, შეუძლებელია, რომ
    ადამიანი და, ასევე, ალბათ, სამყაროც დიდი ხანია არ არსებობდ-
    ნენ. წმინდა ავგუსტინემ სამყაროს დასაწყისად ჩათვალა 5 000 წელი
    ახალ ერამდე (საინტერესოა, რომ ეს არც ისე შორსაა უკანასკნელი
    გამყინვარების პერიოდის დამთავრებიდან, სხვაობა დაახლოებით 10
    000 წელია, რაც, არქეოლოგების აზრით, ითვლება ცივილიზაციის
    რეალურ დასაწყისად).
    არისტოტელესა და სხვა ბერძენ ფილოსოფოსებს, მეორე მხრივ,
    არ მოსწონდათ შექმნის იდეა, რადგან ასეთი დასაწყისი ღვთაებრივ
    ჩარევას უნდა გამოეწვია. ამიტომ მათ სჯეროდათ, რომ ადამიანთა
    მოდგმა მსოფლიოში არსებობდა და იარსებებს ყოველთვის. ძველი
    ფილოსოფოსები განიხილავდნენ ზემოთ აღწერილი პროგრესის სა-
    კითხს და ამბობდნენ, რომ პერიოდული წყალდიდობები ან სხვა უბე-
    დურებები დროდადრო აბრუნებდნენ ადამიანთა მოდგმას ცივილი-
    ზაციის დასაწყისისაკენ.
    სამყაროს დროში დასაწყისისა და სამყაროს შემოსაზღვრულო-
    ბის საკითხი მოგვიანებით ინტენსიურად შეისწავლებოდა ფილოსო-
    ფოს იმანუელ კანტის მიერ მონუმენტურ (და მეტად ბუნდოვან) წიგ-
    ნში „წმინდა გონების კრიტიკა“, რომელიც გამოქვეყნდა 1781 წელს.
    მან ამ კითხვებს წმინდა გონების ანტინომები უწოდა (რაც წინააღმ-
    დეგობებს ნიშნავს), რადგან გრძნობდა, რომ თეზისს: „სამყაროს ჰქონ-
    და დასაწყისი“ და ანტითეზისს: „იგი მუდამ არსებობდა“ – ერთნა-
    ირად დამაჯერებელი ხელოვნური არგუმენტები ჰქონდა. თეზისის
    დასამტკიცებლად მას ასეთი არგუმენტი მოჰყავდა: თუ სამყაროს
    არ ჰქონდა დასაწყისი, ყოველი მოვლენის წინ უსასრულოდ დიდი
    დროის მონაკვეთი უნდა ყოფილიყო, რაც მას უაზრობად მიაჩნდა.
    ანტითეზისის დასამტკიცებლად კი მას ასეთი არგუმენტი მოჰყავ-
    და: თუ სამყაროს ჰქონდა დასაწყისი, მაშინ მის დასაწყისამდე უნდა
    ყოფილიყო დროის უსასრულოდ დიდი პერიოდი და, ამგვარად, გა-
    უგებარი იყო, რატომ დაიწყო სამყარო ერთ გარკვეულ მომენტში?
    ფაქტობრივად მისი არგუმენტები თეზისის და ანტითეზისის დასამ-
    ტკიცებლად ერთი და იგივე იყო. ორივე ეყრდნობა გამოუთქმელ მო-
    საზრებას, რომ დრო უსასრულოდ არსებობდა იმის მიუხედავად, არ-
    სებობდა თუ არა სამყარო მუდამ. როგორც ქვევით ვნახავთ, დროის დროის მოკლე ისტორია
    899
    ცნებას სამყაროს დასაწყისამდე აზრი არა აქვს. ეს პირველად წმინდა
    ავგუსტინემ აღნიშნა. როცა იკითხეს: „რას აკეთებდა ღმერთი სამყა-
    როს შექმნამდე?“ წმინდა ავგუსტინემ კი არ უპასუხა: „იგი ამზადებდა
    ჯოჯოხეთს იმათთვის, ვინც ასეთ კითხვებს სვამს“, არამედ თქვა, რომ
    დრო ღმერთის მიერ შექმნილი სამყაროს დამახასიათებელი თვისებაა
    და რომ დრო არ არსებობდა სამყაროს შექმნამდე.
    იმ დროს, როცა ადამიანთა უმეტესობას სჯეროდა არსებითად
    სტატიკური და უცვლელი სამყაროსი, კითხვას – ჰქონდა თუ არა
    სამყაროს დასაწყისი – მხოლოდ მეტაფიზიკური ან თეოლოგიური
    ხასიათი ჰქონდა. შეიძლებოდა ახსნა, რა დაკვირვება ჩანდა ერთნა-
    ირად კარგად თეორიაში, რომელშიც სამყარო მუდამ არსებობს, ანდა
    თეორიაში, რომელშიც სამყაროს დასაბამი მიეცა დროის რაღაც მო-
    მენტში ისე, რომ იგი დღეს ისეთია, როგორსაც მას ვხედავთ. მაგრამ
    1929 წელს ედვინ ჰაბლმა გააკეთა ფუნდამენტური აღმოჩენა, რომ
    დაშორებული გალაქტიკები დიდი სიჩქარით გარბიან ჩვენგან. ეს ნიშ-
    ნავს, რომ ობიექტები ადრეულ ხანაში ერთმანეთთან ახლოს იყვნენ.
    ფაქტობრივად, ისე ჩანს, რომ ოდესღაც, ათი ან თორმეტი ათასი მი-
    ლიონი წლის წინ, ისინი ყველანი ზუსტად ერთ ადგილას იყვნენ თავ-
    მოყრილნი და, შესაბამისად, სამყაროს სიმკვრივე უსასრულოდ დიდი
    იყო. ამ აღმოჩენამ სამყაროს დასაწყისის პრობლემა საბოლოოდ
    მოაქცია მეცნიერების სფეროში.
    ჰაბლის დაკვირვება გულისხმობს, რომ რაღაც მომენტში, რო-
    მელსაც დიდი აფეთქება ეწოდა, სამყარო უსასრულოდ პატარა იყო
    და უსასრულოდ დიდი სიმკვრივე ჰქონდა. ამ პირობებში მეცნიერე-
    ბის ყველა კანონი და, მათთან ერთად, მომავლის წინასწარმეტყვე-
    ლების საშუალება, დარღვეული იყო. თუკი იყო რამე მოვლენა იმაზე
    ადრე, იგი არ მოქმედებს დღევანდელ დროზე. შეგვიძლია უგულე-
    ბელვყოთ მათი გავლენა, რადგან მათ არა აქვთ დაკვირვებადი შედე-
    გები. შეიძლება ითქვას, რომ დრო დაიწყო დიდ აფეთქებასთან ერ-
    თად იმ აზრით, რომ ადრინდელი დრო უბრალოდ განსაზღვრული
    არ იყო. უნდა ხაზი გაესვას, რომ დროის დაწყება სრულებით განს-
    ხვავდება იმისგან, რაც იქამდე განიხილებოდა. უცვლელ სამყაროში
    დროის დასაწყისი არის ის, რაც დადგინდა რაღაცის მიერ სამყაროს
    გარედან და არ არსებობს დროის დასაწყისის ფიზიკური აუცილებ-
    ლობა. მეორე მხრივ, თუ სამყარო ფართოვდება, უნდა არსებობდეს
    ფიზიკური მიზეზი, რატომ უნდა ყოფილიყო დასაწყისი. შეიძლება სტეფან ჰოუკინგი
    900
    წარმოვიდგინოთ, რომ ღმერთმა შექმნა სამყარო მყისიერად დიდი
    აფეთქებით, ან შემდგომში და მისცა ასეთი სახე, რომ დღეს მოგვეჩ-
    ვენოს, თითქოს დიდი აფეთქება მოხდა, მაგრამ უაზრობაა ჩავთვა-
    ლოთ, რომ სამყარო არსებობდა დიდ აფეთქებამდე. განშლადი სამ-
    ყარო არ გამორიცხავს შემოქმედს, მაგრამ იგი აწესებს ზღვარს იმ
    დროზე, როცა მან ეს სამუშაო შეასრულა!
    იმისთვის, რომ ვილაპარაკოთ სამყაროს ბუნებაზე და ვიმსჯელოთ
    საკითხზე, აქვს თუ არა მას დასაწყისი და დასასრული, უნდა გქონ-
    დეთ ნათელი წარმოდგენა, რა არის მეცნიერული თეორია. მე გამო-
    ვიყენებ უმარტივეს წარმოდგენას, რომ თეორია მხოლოდ სამყაროს
    მოდელია ან მისი შეზღუდული ნაწილი, და რომ იგი არის წესების
    კრებული, რომელიც მოდელის სიდიდეებს ჩატარებულ დაკვირვე-
    ბებთან აკავშირებს. თეორია მხოლოდ ჩვენს გონებაში არსებობს და
    არა რეალურად (რასაც არ უნდა ნიშნავდეს ეს). თეორია კარგია, თუ
    იგი ორ პირობას აკმაყოფილებს: მან კარგად უნდა აღწეროს დაკვირ-
    ვებათა დიდი კლასი ისეთი მოდელის საფუძველზე, რომელიც მხო-
    ლოდ რამდენიმე განუსაზღვრელ ელემენტს შეიცავს, და მან უნდა
    იწინასწარმეტყველოს მომავალი დაკვირვებების შედეგები. არის-
    ტოტელეს თეორია, რომ ყველაფერი ოთხი ელემენტისგან – დედა-
    მიწის, ჰაერის, ცეცხლისა და წყლისაგან შედგება, ხარისხობრივად
    მარტივია, მაგრამ მას არაფერი უწინასწარმეტყველია. მეორე მხრივ,
    ნიუტონის გრავიტაციის თეორია დაფუძნებული იყო კიდევ უფრო
    მარტივ საფუძველზე, რომელშიც სხეულები მიიზიდავენ ერთმანეთს
    ძალით, რომელიც პროპორციულია მასად წოდებული სიდიდეებისა
    და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა. ამის მი-
    უხედავად, მან იწინასწარმეტყველა მზის, მთვარისა და პლანეტების
    მოძრაობა ძალიან დიდი სიზუსტით. ყველა ფიზიკური თეორია დრო-
    ებითია, რადგან იგი მხოლოდ ჰიპოთეზაა: შეუძლებელია მისი დამტ-
    კიცება. არა აქვს მნიშვნელობა, რამდენჯერ დაემთხვევა რომელიღაც
    თეორიის შედეგები ექსპერიმენტულ მონაცემებს, არ არსებობს იმის
    გარანტია, რომ ოდესღაც რაღაც ექსპერიმენტის შედეგი არ მოვა წი-
    ნააღმდეგობაში თეორიასთან. მეორე მხრივ, შესაძლებელია უარის
    თქმა თეორიაზე, თუ ერთადერთი ექსპერიმენტი არ დაემთხვევა თე-
    ორიის შედეგებს. როგორც მეცნიერების ფილოსოფოსი კარლ პო-
    პერი აღნიშნავდა, კარგი თეორია ხასიათდება იმით, რომ იგი იძლე-
    ვა წინასწარმეტყველებათა რიგს, რომელიც, პრინციპში, შეიძლება დროის მოკლე ისტორია
    901
    იყოს უარყოფილი ან გაყალბებული ექსპერიმენტით. იმ დროის გან-
    მავლობაში, სანამ ახალი ექსპერიმენტების შედეგები ემთხვევა თე-
    ორიას, იგი ცოცხლობს და ნდობა მის მიმართ სულ უფრო იზრდება.
    მაგრამ, თუ ერთი ახალი ექსპერიმენტი მაინც მოიძებნა, რომელიც
    ეწინააღმდეგება თეორიას, იგი უნდა უარვყოთ ან მოვახდინოთ თე-
    ორიის მოდიფიკაცია. ეს ის არის, რაც შეიძლება მოხდეს, მაგრამ სა-
    ბოლოო დასკვნის გამოტანამდე, უნდა შევამოწმოთ, რამდენად კომ-
    პეტენტურია ექსპერიმენტატორი.
    პრაქტიკულად, ხშირად ხდება, რომ ახალი თეორია იქმნება, რო-
    გორც წინა თეორიის გავრცობა ან განზოგადოება. მაგალითად, პლა-
    ნეტა მერკურიზე ძალიან ზუსტი დაკვირვებისას აღმოჩნდა განსხ-
    ვავება მის მოძრაობასა და იმას შორის, რასაც ნიუტონის თეორია
    გვიჩვენებს. აინშტაინის ფარდობითობის (რელატივიზმის) ზოგად-
    მა თეორიამ მოგვცა ნიუტონის თეორიისგან ოდნავ განსხვავებუ-
    ლი შედეგი მერკურის მოძრაობისათვის. ფაქტია, რომ აინშტაინის
    წინასწარმეტყველება უკეთ აკმაყოფილებს დაკვირვების შედეგს,
    ვიდრე ნიუტონისა, რაც შესანიშნავად ასაბუთებს ახალი თეორიის
    სისწორეს. თუმცა ჩვენ დღემდე ვიყენებთ ნიუტონის თეორიას ყვე-
    ლა პრაქტიკულ შემთხვევაში, რადგან მისი შედეგები უმნიშვნელოდ
    განსხვავდება ზოგადი რელატივიზმისგან იმ შემთხვევებში, რომელ-
    თანაც, ჩვეულებრივ, გვაქვს საქმე (ამასთან ნიუტონის თეორიას აქვს
    ის დიდი უპირატესობა, რომ გათვლები მასში გაცილებით მარტივია
    აინშტაინისაზე).
    მეცნიერების საბოლოო მიზანია ერთი თეორიის შექმნა, რომე-
    ლიც აღწერს მთელ სამყაროს. ამის მიუხედავად, მეცნიერთა უმე-
    ტესობა იყენებს მიახლოებას, რომელიც გულისხმობს პრობლემის
    ორ ნაწილად გაყოფას. ჯერ ერთი, არსებობს კანონები, რომლებიც
    გვეუბნება, როგორ იცვლება სამყარო დროის მიხედვით (თუ ვი-
    ცით, როგორია სამყარო დროის მოცემულ მომენტში, მაშინ ეს ფი-
    ზიკური კანონები გვეუბნებიან, როგორი იქნება იგი მომავლის ნე-
    ბისმიერ მომენტში). მეორე არის სამყაროს საწყისი მდგომარეობის
    საკითხი. ზოგიერთს ჰგონია, რომ საჭიროა ყურადღების გამახვილე-
    ბა მხოლოდ პირველ ნაწილზე; მათ მიაჩნიათ, რომ საწყისი მდგომა-
    რეობის საკითხი მეტაფიზიკის ან რელიგიის სფეროა. ისინი ამბობენ,
    რომ ყოვლისშემძლე ღმერთს შეეძლო, სამყარო შეექმნა ისეთი, რო-
    გორსაც მოინდომებდა. ეს, შეიძლება, ასეცაა, მაგრამ ამ შემთხვევაში, სტეფან ჰოუკინგი
    902
    ღმერთს ასევე შეეძლო მისი განვითარება ნებისმიერი გზით. თუმცა,
    როგორც ვხედავთ, მან აირჩია განვითარების რეგულარული გზა გარ-
    კვეული კანონების მიხედვით. ამიტომ, ლოგიკურია ვიფიქროთ, რომ
    არსებობს კანონები, რომლებიც მართავენ სამყაროს საწყის მდგო-
    მარეობას.
    აღმოჩნდა, რომ ძალიან ძნელია ისეთი თეორიის გამოგონება, რო-
    მელიც სამყაროს ერთიანად აღწერს. ამის მაგივრად, ჩვენ ვყოფთ თე-
    ორიას ნაწილებად და ვიგონებთ რამდენიმე ნაწილობრივ თეორიას.
    თითოეული ამ ნაწილობრივი თეორიიდან აღწერს და წინასწარმეტ-
    ყველებს დაკვირვებათა შეზღუდულ კლასს ისე, რომ უგულებელ-
    ყოფს სხვა სიდიდეებს ან უბრალოდ წარმოადგენს მათ, როგორც
    რიცხვების კრებულს. შესაძლებელია, რომ ასეთი მიახლოება არაფ-
    რად ვარგა. თუ სამყაროში ყველაფერი დამოკიდებულია რაღაცაზე
    ფუნდამენტური გზით, შეუძლებელია, მივუახლოვდეთ სრულ ამოხს-
    ნას პრობლემის ნაწილების დამოუკიდებლად შესწავლის გზით. ამის
    მიუხედავად, ეს ის გზაა, რომლითაც წარსულში ჩვენ წარმატებებს
    ვაღწევდით. ამის მაგალითია ნიუტონის გრავიტაციის თეორია, რო-
    მელიც გვეუბნება, რომ გრავიტაციული ძალა ორ სხეულს შორის
    დამოკიდებულია თითოეულ სხეულთან დაკავშირებულ მხოლოდ
    ერთ რიცხვზე – მასაზე – და არ არის დამოკიდებული იმაზე, რის-
    გან არის გაკეთებული სხეული. ამიტომ არ გვჭირდება თეორია მზი-
    სა და პლანეტების აგებულებისა და შემადგენლობის შესახებ მათი
    მოძრაობის ორბიტების გამოსათვლელად.
    დღეს მეცნიერები აღწერენ სამყაროს ორი ბაზისური ნაწილობ-
    რივი თეორიის საშუალებით – ფარდობითობის ზოგადი თეორია
    და კვანტური მექანიკა. ორივე ეს თეორია მეოცე საუკუნის პირველი
    ნახევრის უდიდესი ინტელექტუალური მიღწევაა. ფარდობითობის
    ზოგადი თეორია აღწერს გრავიტაციის ძალასა და სამყაროს დიდ-
    მასშტაბიან აგებულებას, რაც გულისხმობს ზომებს მხოლოდ რამ-
    დენიმე მილიდან მილიონ მილიონ მილიონ მილიონ (1 ოცდაოთხი
    ნულით მის შემდეგ) მილამდე, რაც დაკვირვებადი სამყაროს ზომას
    წარმოადგენს. კვანტური მექანიკა, მეორე მხრივ, სწავლობს მოვლე-
    ნებს ძალიან მცირე მანძილებზე, როგორიცაა სანტიმეტრის მემი-
    ლიონედის მემილიონედი. საუბედუროდ, ეს ორი თეორია არ არის
    ერთმანეთთან თავსებადი და, ამიტომ, არც ერთი არ შეიძლება სწო-
    რი იყოს. დღევანდელი ფიზიკის ერთ-ერთი მცდელობა და ამ წიგნის დროის მოკლე ისტორია
    903
    ძირითადი თემა არის ამ ორი თეორიის ერთიან, გრავიტაციის კვან-
    ტურ თეორიაში გაერთიანება. ჩვენ ჯერ არა გვაქვს ასეთი თეორია
    და, შესაძლებელია, დიდი გზა გვაქვს გასავლელი მის შექმნამდე, მაგ-
    რამ დღეს უკვე ბევრი ვიცით იმ თვისებების შესახებ, რომლებიც მას
    უნდა ჰქონდეს. შემდგომ თავებში ჩვენ ვნახავთ, რომ უკვე ბევრი რამ
    ვიცით იმის შესახებ, რა უნდა იწინასწარმეტყველოს გრავიტაციის
    კვანტურმა თეორიამ.
    თუ დავიჯერებთ, რომ სამყარო იმართება განსაზღვრული კანო-
    ნებით, საბოლოოდ უნდა მოვახდინოთ ნაწილობრივი თეორიების
    გაერთიანება ერთიან თეორიაში, რომელიც აღწერს ყველაფერს სამ-
    ყაროში. მაგრამ არსებობს ერთი ფუნდამენტური პარადოქსი ასეთი
    ერთიანი თეორიის ძიების გზაზე. ზემომოყვანილი თეორიების გან-
    ხილვისას ვგულისხმობდით, რომ ჩვენ ვართ რაციონალური არსება-
    ნი, რომელთაც შეუძლიათ თავისუფლად, თავისი სურვილისამებრ,
    დავუკვირდეთ სამყაროს და გამოვიტანოთ ლოგიკური დასკვნა ამ
    დაკვირვებიდან. სამართლიანია ვიგულისხმოთ, რომ შესაძლებელია,
    სულ უფრო მივუახლოვდეთ სამყაროს მმართველ კანონებს. და კი-
    დევ, თუ არსებობს სრული გაერთიანების თეორია, მან, შესაძლებე-
    ლია, თვითონ უნდა განსაზღვროს ჩვენს ქმედებები, ე. ი. თეორიამ
    თვითონ უნდა განსაზღვროს ჩვენი ძიების შედეგები! თუ ასეა, სა-
    იდან ჩანს, რომ დაკვირვებიდან სწორ დასკვნას გამოვიტანთ? ასევე
    მოსალოდნელი არ არის, რომ იგი მიგვიყვანს მცდარ დასკვნამდე? ან,
    საერთოდ, არავითარ დასკვნამდე არ მიგვიყვანს?
    ერთადერთი პასუხი, რომელიც შემიძლია გავცე ამ კითხვაზე,
    არის ბუნებრივი სელექციის დარვინისეული პრინციპი. მისი იდეა
    იმაში მდგომარეობს, რომ ნებისმიერ თვითგანახლებად ორგანიზმ-
    თა პოპულაციაში არსებობს ვარიაციები გენეტიკურ მასალასა და
    აღზრდაში, რომელიც აქვთ ცალკეულ ინდივიდებს. ეს განსხვავებე-
    ბი ნიშნავს, რომ ზოგიერთ ინდივიდს სხვებზე უკეთესად შეუძლია
    გამოიტანოს დასკვნა მის გარემომცველ სამყაროზე და იმოქმედოს
    შესაბამისად. უფრო მოსალოდნელია, რომ ეს ინდივიდები გადარ-
    ჩებიან და გამრავლდებიან და მათი ქცევისა და ფიქრის ნორმები
    გახდება განმსაზღვრელი. ალბათ, მართალი იყო წარსულში გამოთქ-
    მული აზრი, რომ ის, რასაც ჩვენ ინტელექტსა და მეცნიერულ აღმო-
    ჩენებს ვეძახით, მიღებული გვაქვს იმის შედეგად, რომ კაცობრიობა
    უპირატესობას აძლევს იმ გზებს, რომლებიც უკეთ არის მორგებუ-სტეფან ჰოუკინგი
    904
    ლი ადამიანთა მოდგმის გადასარჩენად. თუმცა ნათელი არ არის, რომ
    ეს ნამდვილად იძლევა მოდგმის გადარჩენის უპირატესობას, რადგან
    ჩვენმა მეცნიერულმა აღმოჩენებმა შეიძლება გაგვანადგურონ, და ეს
    ასეც რომ არ იყოს, სრული გაერთიანების თეორიამ შეიძლება ვერ
    გამოარჩიოს ჩვენი გადარჩენის შანსი. მიუხედავად ამისა, თუ სამ-
    ყარო ვითარდება რეგულარული გზით, შეიძლება ველოდოთ, რომ
    მსჯელობის უნარი, რომელიც მივიღეთ სელექციის შედეგად, გამოგ-
    ვადგება სრული გაერთიანებული თეორიის ძიებაში და არ მიგვიყ-
    ვანს მცდარ დასკვნამდე.
    რადგან ნაწილობრივი თეორიები, რომლებიც ჩვენ უკვე გვაქვს,
    საკმარისია ყველა განსაკუთრებით ექსტრემალური სიტუაციის ზუს-
    ტი წინასწარმეტყველებისათვის, სამყაროს აგებულების საბოლოო
    თეორიის ძიება რთული უნდა იყოს პრაქტიკული თვალსაზრისით
    (შეიძლება ეს არ იყოს დასაბუთება, მაგრამ ანალოგიურ არგუმენ-
    ტებს აყენებდნენ რელატივისტური და კვანტური თეორიის წინააღ-
    მდეგ, მაგრამ, საბოლოოდ, ამ თეორიებმა მოგვცეს ბირთვული ენერ-
    გია და მიკროელექტრონული რევოლუცია!). შესაძლებელია, რომ
    სრული გაერთიანების თეორიის აღმოჩენა არ იყოს მიმართული
    ჩვენი მოდგმის გადასარჩენად. მან, შესაძლებელია, ჩვენი ცხოვრების
    წესი არც შეცვალოს. მაგრამ ცივილიზაციის დასაწყისიდან ადამი-
    ანები არ კმაყოფილდებოდნენ აუხსნელი და გაუგებარი მოვლენე-
    ბის დაკვირვებით. მათ ყოველთვის იზიდავდა სამყაროს განვითარე-
    ბის წესრიგის გარკვევა. დღეს ჩვენ მივისწრაფვით, გავიგოთ რატომ
    ვართ აქ და საიდან მოვდივართ. კაცობრიობის უღრმესი მისწრაფე-
    ბა ცოდნისკენ ჩვენი დაუსრულებელი კითხვების საკმარისი გამართ-
    ლებაა. და ჩვენი მიზანი სხვა არაფერია, თუ არა იმ სამყაროს სრული
    აღწერა, რომელშიც ვცხოვრობთ.
    თავი მეორე
    დრო და სივრცე
    თანამედროვე წარმოდგენა სხეულთა მოძრაობის შესახებ მომდი-
    ნარეობს გალილეოს და ნიუტონის შრომებიდან. მათზე ადრე ხალხს
    სჯეროდა არისტოტელესი, რომელიც ამბობდა, რომ სხეულის ბუ-
    ნებრივი მდგომარეობა არის უძრავად ყოფნა და რომ იგი მოძრაობს დროის მოკლე ისტორია
    905
    მხოლოდ ძალისა ან იმპულსის გავლენით. აქედან გამომდინარეობ-
    და, რომ მძიმე სხეული უფრო სწრაფად უნდა დავარდნილიყო მიწა-
    ზე, ვიდრე მსუბუქი, რადგან მას დედამიწა უფრო ძლიერად იზიდავს
    თავისკენ.
    არისტოტელეს ტრადიცია, აგრეთვე, ამტკიცებდა, რომ შესაძ-
    ლებელია სამყაროს მმართველი ყველა კანონის გამოყვანა მხოლოდ
    გონების ძალით: სულ არ არის საჭირო მათი შემოწმება დაკვირვე-
    ბათა საშუალებით. ამიტომ გალილეომდე არავის მოსვლია აზრად
    შეემოწმებინა, მართლაც სხვადახვა სიჩქარით ვარდება დედამიწაზე
    განსხვავებული წონის სხეულები? ამბობენ, რომ გალილეომ აჩვენა
    არისტოტელეს რწმენის სიყალბე პიზის კოშკიდან სხვადასხვა სიმძი-
    მის სხეულების ჩამოგდებით. ეს ამბავი ნამდვილად არ არის მართა-
    ლი, მაგრამ გალილეომ რაღაც ანალოგიური გააკეთა: იგი აგორებდა
    განსხვავებული წონის ბურთებს დახრილ გლუვ ზედაპირზე. სიტუ-
    აცია მძიმე სხეულების ვერტიკალურად ვარდნის მსგავსია, მაგრამ
    დასაკვირვებლად გაცილებით მარტივია, რადგან სხეულთა სიჩქა-
    რეები ნაკლებია. გალილეოს გაზომვებმა აჩვენა, რომ წონისგან და-
    მოუკიდებლად ყველა სხეული ერთნაირი სისწრაფით ზრდის თავის
    სიჩქარეს. მაგალითად, თუ ბურთს ისე დააგორებთ, რომ იგი ვერტი-
    კალურად ერთი მეტრით ვარდება დამრეც ზედაპირზე ყოველი ათი
    მეტრის გავლისას, მაშინ ბურთის სიჩქარე მოძრაობის პირველ წამის
    ბოლოს იქნება დაახლოებით ერთი მეტრი წამში, მეორე წამის ბო-
    ლოს იგი გახდება ორი მეტრი წამში და ა. შ. ბურთის წონის მიუხე-
    დავად. რა თქმა უნდა, ფოლადის სხეული უფრო ჩქარა ჩამოვარდე-
    ბა მიწაზე, ვიდრე ბუმბული, მაგრამ ამის მიზეზი ის არის, რომ ჰაერი
    ბუმბულს მეტ წინააღმდეგობას უწევს. თუ ორ სხეულს ჩამოვაგ-
    დებთ, რომელსაც ჰაერი ერთნაირ წინააღმდეგობას უწევს, მაგალი-
    თად, სხვადასხვა წონის ფოლადის ბურთებს, ისინი ერთნაირი სისწ-
    რაფით ჩამოვარდებიან.
    გალილეოს გაზომვები დაუდო ნიუტონმა საფუძვლად თავისი
    მოძრაობის კანონების. გალილეოს ექსპერიმენტებში დამრეც ზედა-
    პირზე დაგორებულ სხეულზე ყოველთვის მოქმედებს მუდმივი ძალა
    (მისი წონა), რის შედეგადაც ბურთი მუდმივად ჩქარდება. ეს აჩვე-
    ნებს, რომ ძალის მოქმედების შედეგი არის სხეულის სიჩქარის შეც-
    ვლა და არა მისი მოძრაობაში მოყვანა, როგორც ამას ფიქრობდნენ
    წინათ. ეს, აგრეთვე, ნიშნავს, რომ, თუ სხეულზე არ მოქმედებს რამე სტეფან ჰოუკინგი
    906
    ძალა, იგი სწორი ხაზის გასწვრივ იმოძრავებს ერთნაირი სიჩქარით.
    პირველად ეს იდეა ზუსტად იყო ჩამოყალიბებული 1687 წელს გა-
    მოქვეყნებულ ნიუტონის Principia Mathematica-ში და იგი ცნობილია
    ნიუტონის პირველი კანონის სახით. ის, რაც მოუვა სხეულს მასზე ძა-
    ლის მოქმედების შედეგად, მოცემულია ნიუტონის მეორე კანონში.
    იგი ამტკიცებს, რომ სხეული აჩქარდება, ანუ შეიცვლის თავის სიჩ-
    ქარეს, ისეთი სისწრაფით, რომელიც ძალის პროპორციულია (მაგა-
    ლითად, აჩქარება ორჯერ გაიზრდება, თუ ძალა გაორმაგდა). ამასთან,
    აჩქარება მით ნაკლებია, რაც დიდია სხეულის მასა (ანუ ნივთიერების
    რაოდენობა სხეულში. ძალა, მოქმედი ორმაგი მასის სხეულზე, ანი-
    ჭებს მას იმ აჩქარების ნახევარს, რასაც მიიღებს ამ ძალით ერთმაგი
    მასის სხეული). ცნობილი მაგალითია ავტომანქანის შემთხვევა: რაც
    უფრო ძლიერია ძრავა, მით მეტი სიჩქარე აქვს მას, მაგრამ უფრო
    მძიმე მანქანას იგივე ძრავა ნაკლებად ააჩქარებს.
    ამ კანონების გარდა, ნიუტონმა აღმოაჩინა გრავიტაციული ძალის
    კანონი, რომელიც ამტკიცებს, რომ ყოველი სხეული მიიზიდავს სხვა
    სხეულს ძალით, რომელიც პროპორციულია თითოეული სხეულის
    მასისა. ამგვარად, ძალა ორ სხეულს შორის ორმაგდება, თუ ერთ-ერ-
    თი სხეულის მასა (ვთქვათ, A სხეულის) გაორმაგდა. ეს ბუნებრივია,
    რადგან ახალი A სხეული შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ ორი პირვე-
    ლადი მასის მქონე სხეულისგან შედგენილ სხეულად. ყოველი შე-
    მადგენელი მიიზიდავს B სხეულს საწყისი ძალით. ამგვარად, სრული
    ძალა A-სა და B-ს შორის საწყის ძალაზე ორჯერ მეტი იქნება. და თუ,
    ვთქვათ, ერთ სხეულს გავუორმაგებთ მასას, ხოლო მეორეს – გავუ-
    სამმაგებთ, მაშინ ძალა გახდება ექვსჯერ დიდი. ახლა შესაძლებელია
    ახსნა, რატომ ვარდება ყველა სხეული ერთნაირი სისწრაფით: ორჯერ
    დიდი წონის სხეულს დედამიწა ორჯერ დიდი ძალით მიიზიდავს, მაგ-
    რამ მას მასაც ორჯერ მეტი აქვს. ნიუტონის მეორე კანონის ძალით ეს
    ორი ეფექტი ერთმანეთს აბათილებს და, ამგვარად, აჩქარება ერთნა-
    ირი იქნება ყველა შემთხვევაში.
    ნიუტონის გრავიტაციის კანონი, აგრეთვე, გვეუბნება, რომ რაც
    უფრო შორს არიან სხეულები, მით ნაკლებია ძალა. ნიუტონის გრა-
    ვიტაციის კანონი ამბობს, რომ ვარსკვლავის მიზიდვის ძალა ოთხჯერ
    ნაკლებია ნახევარ მანძილზე მყოფი ანალოგიური ვარსკვლავის მი-
    ზიდვასთან შედარებით. ეს კანონი იძლევა დედამიწის, მთვარისა და
    ვარსკვლავების ორბიტებს დიდი სიზუსტით. კანონის მიხედვით, გრა-დროის მოკლე ისტორია
    907
    ვიტაციული მიზიდვის ძალა უფრო ჩქარა რომ მცირდებოდეს მან-
    ძილთან ერთად, პლანეტათა ორბიტები აღარ იქნებოდა ელიპტუ-
    რი და ისინი სპირალზე იმოძრავებდნენ მზის გარშემო. უფრო ნელა
    რომ მცირდებოდეს, მანძილის ზრდასთან ერთად, მაშინ დაშორებუ-
    ლი ორბიტების მოქმედება უფრო მეტი იქნებოდა დედამიწისაზე.
    ძირითადი განსხვავება არისტოტელეს იდეებსა და გალილეოსა
    და ნიუტონის იდეებს შორის იმაში მდგომარეობს, რომ არისტოტე-
    ლეს სჯეროდა, თითქოს სხეულებს ურჩევნიათ უძრაობის მდგომარე-
    ობაში ყოფნა, თუ მათზე ძალა ან იმპულსი არ იმოქმედებს. მაგალი-
    თად, მას სჯეროდა, რომ დედამიწა უძრავ მდგომარეობაში იმყოფება.
    ნიუტონის კანონიდან კი გამომდინარეობს, რომ არ არსებობს უძრა-
    ობის ერთადერთი სტანდარტი. შესაძლებელია თქმა, რომ A სხეული
    უძრავია, ხოლო B სხეული მოძრაობს მის მიმართ მუდმივი სიჩქარით.
    ასევე სამართლიანია, თუ ვიტყვით, რომ B სხეული უძრავია, ხოლო
    A სხეული მოძრაობს B-ს მიმართ. მაგალითად, თუ არ განვიხილავთ
    დედამიწის ბრუნვასა და მის მოძრაობას მზის მიმართ ორბიტაზე,
    შეიძლება თქმა, რომ დედამიწა უძრავია და მატარებელი მოძრაობს
    ჩრდილოეთით 90 მილი/საათში სიჩქარით, ან რომ მატარებელი უძ-
    რავია, და დედამიწა მოძრაობს სამხრეთით 90 მილი/საათში სიჩქა-
    რით. თუ ჩავატარებთ ექსპერიმენტებს მატარებელში მოძრავ სხე-
    ულებთან, ნიუტონის ყველა კანონი დაცული იქნება. მაგალითად,
    მატარებელში პინგ-პონგის თამაშის დროს შეიძლება აღმოვაჩინოთ,
    რომ ბურთი ისევე ემორჩილება ნიუტონის კანონებს, როგორც ბურ-
    თი, რომლითაც თამაშობენ ლიანდაგზე დადგმულ მაგიდაზე. ამგვა-
    რად, შეუძლებელია თქმა, რომელი მოძრაობს, დედამიწა თუ მატა-
    რებელი.
    უძრაობის აბსოლუტური სტანდარტის არარსებობა ნიშნავს,
    რომ შეუძლებელია განვსაზღვროთ, მოხდა თუ არა სხვადასხვა
    დროს მომხდარი მოვლენები ერთსა და იმავე ადგილზე? მაგალითად,
    პინგ-პონგის ბურთი მატარებელში დახტის ზევით და ქვევით ისე,
    რომ ერთი წამის შემდეგ ვარდება იმავე ადგილზე, სადაც იგი მოხ-
    ვდა ერთი წამით ადრე. ლიანდაგზე მყოფი დამკვირვებლისთვის კი
    ეს დაცემა ორმოცი მეტრით შორს მოხდება, რადგან მატარებელი
    ბურთის ორ დაცემას შორის დროში ამ მანძილს გაივლის ლიანდაგ-
    ზე. აბსოლუტური უძრაობის არარსებობა, ამგვარად, ნიშნავს, რომ
    შეუძლებელია განისაზღვროს მოვლენის აბსოლუტური ადგილმდე-სტეფან ჰოუკინგი
    908
    ბარეობა სივრცეში, როგორც ეს არისტოტელეს სჯეროდა. მოვლე-
    ნების ადგილმდებარეობა და მანძილი მათ შორის სხვადასხვანაირი
    იქნება დამკვირვებლისთვის მატარებელში და მისთვის, ვინც მატარე-
    ბელს გარედან აკვირდება და არ არსებობს არავითარი მიზეზი, უპი-
    რატესობა მიეცეს რომელიმე მათგანს.
    ნიუტონი ძალიან განიცდიდა აბსოლუტური მდგომარეობის ან
    აბსოლუტური სივრცის ამ ნაკლის გამო, რადგანაც იგი წინააღმდე-
    გობაში მოდიოდა მის იდეასთან აბსოლუტური ღმერთის შესახებ.
    ფაქტობრივად, მან არ მიიღო აბსოლუტური სივრცის არარსებობა,
    თუმცა იგი გამომდინარეობდა მისი კანონებიდან. იგი მკაცრად იყო
    გაკრიტიკებული მისი ირაციონალური რწმენის გამო ბევრი ადამი-
    ანის მიერ და, განსაკუთრებით, ეპისკოპოს ბერკლის მიერ. ბერკლი
    იყო ფილოსოფოსი, რომელსაც სჯეროდა, რომ ყველა მატერიალური
    ობიექტი, ასევე სივრცეც და დროც, არის ილუზია. როდესაც ცნო-
    ბილ დრ. ჯონსონს აზრი ჰკითხეს ბერკლის თეორიის შესახებ, მან შეჰ-
    ყვირა: „მე ამას უარვყოფ! აი, ასე!“ და ფეხსაცმლის წვერი მიარტყა
    დიდ ქვას.
    მაგრამ არისტოტელესაც და ნიუტონსაც სჯეროდათ აბსოლუტუ-
    რი დროის. ესე იგი, მათ სჯეროდათ, რომ შესაძლებელია ცალსახად
    განისაზღვროს დროის ინტერვალი ორ მოვლენას შორის და რომ ეს
    დრო ერთნაირი იქნება, ვინც არ უნდა გაზომოს იგი, თუ, ცხადია, მათ
    კარგი საათები ექნებათ. დრო იყო სრულად გამოყოფილი სივრცისა-
    გან და არ იყო მასზე დამოკიდებული. ეს არის ის, რასაც ხალხის უმ-
    რავლესობა საღ აზრად თვლის. ამის მიუხედავად, ჩვენ უნდა შევიც-
    ვალოთ აზრი სივრცესა და დროზე. თუმცა ჩვენი საღი აზრი კარგად
    მუშაობს, როდესაც საქმე გვაქვს ვაშლების მსგავს საგნებთან ან ვარს-
    კვლავებთან, რომლებიც შედარებით ნელა მოძრაობენ, იგი აღარ მუ-
    შაობს, თუ საქმე გვაქვს საგნებთან, რომლებიც მოძრაობენ სინათლის
    ან მასთან მიახლოებული სიჩქარით.
    ფაქტი, რომ სინათლე მოძრაობს სასრულო, მაგრამ ძალიან დიდი,
    სიჩქარით, პირველად აღმოაჩინა 1676 წელს დანიელმა ასტრონომ-
    მა ოლე ქრისტიანსენ რიომერმა. მან აღმოაჩინა, რომ დრო, რომელ-
    შიც იუპიტერის მთვარე გაივლის იუპიტერის უკან ყოველთვის არ
    არის ერთნაირი, როგორც ეს უნდა იყოს, თუ მთვარე ერთნაირი სის-
    წრაფით უვლის გარს პლანეტას. რადგან დედამიწაც და იუპიტერიც
    ბრუნავენ მზის გარშემო, მანძილი მათ შორის იცვლება. რიომერმა

     
  3. rezosblogi

    June 27, 2015 at 8:50 pm

    შენიშნა, რომ რაც უფრო შორს ვართ იუპიტერისგან, იუპიტერის
    მთვარეთა დაბნელება მით უფრო გვიან ხდება. მისი აზრით ეს გამოწ-
    ვეულია იმით, რომ სინათლეს მთვარეებიდან მით მეტი დრო სჭირ-
    დება ჩვენამდე მოსაღწევად, რაც უფრო შორს არიან ისინი ჩვენგან.
    იუპიტერსა და დედამიწის მანძილებს შორის განსხვავების მისი გა-
    ზომვები, რა თქმა უნდა, არ გამოირჩეოდა დიდი სიზუსტით და, ამი-
    ტომ, მის მიერ გაზომილი სინათლის სიჩქარე იყო 140 000 მილი წამ-
    ში მაშინ, როდესაც თანამედროვე მონაცემებით იგი არის 186 000
    მილი წამში. ამის მიუხედავად, რიომერის მიღწევა მარტო იმაში კი
    არ მდგომარეობს, რომ მან დაამტკიცა, რომ სინათლის სიჩქარე სას-
    რულია, არამედ გაზომა კიდევაც ეს სიჩქარე და, რაც განსაკუთრე-
    ბით აღსანიშნავია, მან ეს გააკეთა თერთმეტი წლით ადრე ნიუტონის
    Principia Mathematica-ს გამოქვეყნებამდე.
    1865 წლამდე, სანამ ბრიტანელმა ფიზიკოსმა ჯეიმს კლარკ მაქს-
    ველმა არ გააერთიანა ნაწილობრივი თეორიები, რომლებიც აღწერ-
    დნენ ელექტრულ და მაგნიტურ ძალებს, სინათლის გავრცელების
    სწორი თეორია არ არსებობდა. მაქსველის განტოლებები წინასწარ-
    მეტყველებენ, რომ შესაძლებელია არსებობდეს ტალღების მსგავსი
    შეშფოთებები კომბინირებულ ელექტრომაგნიტურ ველში და რომ
    ისინი უნდა მოძრაობდნენ ფიქსირებული სიჩქარეებით, გუბეში ზე-
    დაპირული ტალღების მსგავსად. თუ მათი ტალღის სიგრძე (მანძი-
    ლი ორ მეზობელ ბურცობს შორის) უდრის ერთ მეტრს ან მეტს, მათ
    უწოდებენ რადიოტალღებს. ნაკლები სიგრძის ტალღებს (რამდენიმე
    სანტიმეტრის სიგრძის) უწოდებენ მიკროტალღებს ან ინფრაწითელს
    (სანტიმეტრის მეათიათასედზე მეტი). ხილული სინათლის ტალღის
    სიგრძე მოთავსებულია სანტიმეტრის ორმოც მემილიონედსა და ოთ-
    ხმოც მემილიონედს შორის. უფრო მოკლე ტალღის სიგრძეები ცნო-
    ბილია ულტრაიისფერი ტალღების, X-სხივებისა და γ-სხივების სა-
    ხელწოდებით.
    მაქსველის თეორიის შესაბამისად როგორც რადიო, ისე სინათ-
    ლის, ტალღები ერთი და იგივე ფიქსირებული სიჩქარით მოძრა-
    ობენ. მაგრამ ნიუტონის თეორია უარყოფს აბსოლუტური უძრა-
    ობის იდეას, ამიტომ, თუ იგულისხმება, რომ სინათლე ფიქსირებული
    სიჩქარით მოძრაობს, შეიძლება დაისვას შეკითხვა, რის მიმართ მოძ-
    რაობს ფიქსირებული სიჩქარით? მიიჩნიეს, რომ არსებობს გარემო
    სახელწოდებით „ეთერი“, რომელიც ყველგან არსებობს, „ცარიელ” სტეფან ჰოუკინგი
    910
    სივრცეშიც. სინათლის ტალღები მოძრაობენ მასში, როგორც ბგე-
    რა მოძრაობს ჰაერში და მათი სიჩქარე აითვლება ეთერის მიმართ.
    ეთერის მიმართ განსხვავებული სიჩქარით მოძრავი სხვადასხვა დამკ-
    ვირვებლის მიერ გაზომილი სინათლის სიჩქარე ერთმანეთს არ დაემ-
    თხვევა, მაგრამ სინათლის სიჩქარე ეთერის მიმართ ფიქსირებული იქ-
    ნება. კერძოდ, რადგან დედამიწა ეთერში მოძრაობს თავის ორბიტაზე
    მზის გარშემო, სინათლის სიჩქარე, გაზომილი დედამიწის მოძრაობის
    მიმართულებით (როცა ჩვენ ვმოძრაობთ სინათლის წყაროსკენ),
    უნდა იყოს მეტი, ვიდრე სინათლის სიჩქარე, გაზომილი მოძრაობის
    პერპენდიკულარული მიმართულებით (როცა არ ვმოძრაობთ სინათ-
    ლის წყაროსკენ). 1887 წ. ალბერტ მაიკელსონმა (რომელიც მოგვი-
    ანებით პირველი ამერიკელი აღმოჩნდა, რომელმაც მიიღო ნობელის
    პრემია ფიზიკაში) და ედვარდ მორლიმ კლივლენდის გამოყენებითი
    მეცნიერების ქეის სკოლაში ჩაატარეს ფაქიზი ექსპერიმენტი. მათ შე-
    ადარეს სინათლის სიჩქარე დედამიწის მოძრაობის მიმართულებით
    ამ მოძრაობის პერპენდიკულარულად მოსული სინათლის სიჩქარეს-
    თან. მათ გაკვირვებას საზღვარი არ ჰქონდა, როცა აღმოაჩინეს, რომ
    მიიღეს ზუსტად ერთი და იგივე სიდიდეები!
    1887-იდან 1905 წლამდე რამდენიმეჯერ სცადეს, ძირითადად, ჰო-
    ლანდიელმა ფიზიკოსმა ჰენდრიკ ლორენცმა, აეხსნათ მაიკელსონ-
    მორლის ექსპერიმენტი; ეს ახსნა გულისხმობდა სხეულთა შეკუმშ-
    ვასა და დროის შენელებას ეთერში მოძრაობის პროცესში. თუმცა
    1905 წელს შვეიცარიის საპატენტო ოფისის იქამდე უცნობმა კლერ-
    კმა, ალბერტ აინშტაინმა, მიუთითა, რომ ეთერის იდეა, სულაც არ
    არის აუცილებელი და საკმარისია აბსოლუტური დროის იდეაზე
    უარის თქმა. ანალოგიური მითითება გააკეთა ფრანგმა მათემატიკოს-
    მა ანრი პუანკარემ რამდენიმე კვირით გვიან. აინშტაინის არგუმენ-
    ტები უფრო ახლოს იდგნენ ფიზიკასთან, ვიდრე პუანკარესი, მაგრამ
    პუანკარეს სახელი მაინც მჭიდროდ არის დაკავშირებული ამ აღმო-
    ჩენის მნიშვნელოვან ნაწილთან.
    ფარდობითობის (რელატივიზმის) თეორიის ფუნდამენტური
    მტკიცებაა, რომ ფიზიკის კანონები მათი სიჩქარის მიუხედავად, ერთ-
    ნაირი უნდა იყოს ყველა თავისუფლად მოძრავი დამკვირვებლისათ-
    ვის. ეს სამართლიანი იყო ნიუტონის მოძრაობის კანონებისათვის,
    მაგრამ ახლა იგივე გავრცელდა მაქსველის თეორიისა და სინათლის
    სიჩქარისთვისაც: სინათლის სიჩქარის მნიშვნელობა ერთნაირი უნდა დროის მოკლე ისტორია
    911
    იყოს ყველა დამკვირვებლისთვის მათი მოძრაობის სიჩქარისგან და-
    მოუკიდებლად. ამ მარტივ იდეას რამდენიმე მნიშვნელოვანი შედეგი
    მოჰყვება. შესაძლებელია, ყველაზე ცნობილი მათ შორის არის ეკ-
    ვივალენტობა მასასა და ენერგიას შორის, გამოხატული აინშტაინის
    ცნობილი ფორმულით E = mc2 (სადაც E არის ენერგია, m – მასა,
    ხოლო c – სინათლის სიჩქარე), და კანონი, რომ არც ერთ სხეულს
    არ შეუძლია მოძრაობა სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად. ენერგიისა
    და მასის ეკვივალენტობის გამო ენერგია, რომელიც სხეულს გააჩნია
    მოძრაობისას, ემატება მის მასას. სხვა სიტყვებით, ის მძიმდება სიჩ-
    ქარის გაზრდასთან ერთად. ეს ეფექტი შესამჩნევია მხოლოდ სინათ-
    ლის სიჩქარესთან დაახლოებული სიჩქარით მოძრავი სხეულებისათ-
    ვის. მაგალითად, თუ სხეული მოძრაობს სინათლის სიჩქარის 10%-ის
    ტოლი სიჩქარით, მისი მასა ნორმალური მასის მხოლოდ 0.5%-ით
    იზრდება, მაშინ როდესაც, სინათლის სიჩქარის 90%-ით მოძრაობი-
    სას სხეულის მასა ნორმალურ მასაზე ორჯერ მეტი იქნება. სინათლის
    სიჩქარესთან მიახლოებისას სხეულის მასა უფრო სწრაფად იზრდე-
    ბა და იგი სულ უფრო მეტ ენერგიას მოითხოვს სიჩქარის მოსამატებ-
    ლად. მას, ცხადია, არ შეუძლია მიაღწიოს სინათლის სიჩქარეს, რად-
    გან ამ შემთხვევაში მისი მასა უსასრულოდ დიდი გახდება და მას,
    მასისა და ენერგიის ეკვივალენტობის გამო, ამისათვის დასჭირდება
    უსასრულოდ დიდი ენერგია. ამ მიზეზით რელატივიზმი ყოველთვის
    ზღუდავს ნებისმიერი ნორმალური ობიექტის მოძრაობას სინათ-
    ლის სიჩქარით. მხოლოდ სინათლესა და სხვა ტალღებს, რომელთაც
    არა აქვთ საკუთარი მასა, შეუძლიათ იმოძრაონ სინათლის სიჩქარის
    ტოლი სიჩქარით.
    ფარდობითობის თეორიის შესანიშნავი შედეგია, რომ მან მოახ-
    დინა სივრცესა და დროზე ჩვენ წარმოდგენებში რევოლუციური გარ-
    დატეხის შეტანა. ნიუტონის თეორიაში, თუ სინათლის იმპულსი გაგ-
    ზავნილია ერთი ადგილიდან მეორეში, სხვადასხვა დამკვირვებელს
    შეუძლიათ შეთანხმება ამ მოგზაურობის დროზე (რამდენადაც დრო
    აბსოლუტურია), მაგრამ ყოველთვის ვერ შეთანხმდებიან, რა მანძი-
    ლი გაიარა ამ დროს სინათლემ (რადგან სივრცე არ არის აბსოლუ-
    ტური). სინათლის სიჩქარე არის მანძილი გაყოფილი მის გასავლე-
    ლად საჭირო დროზე, ამიტომ სხვადასხვა დამკვირვებელს უნდა
    მიეღო სხვადასხვა სიჩქარე სინათლის მოძრაობისათვის. რელატივიზ-
    მში, მეორე მხრივ, ყველა დამკვირვებელი უნდა შეთანხმდეს, რა სის-სტეფან ჰოუკინგი
    912
    წრაფით მოძრაობს სინათლე. ისინი ისევ ვერ შეთანხმდებიან სინათ-
    ლის მიერ გავლილ მანძილზე და, ასევე, ახლა ისინი ვერ
    შეთანხმდებიან ამისთვის საჭირო დროზეც (საჭირო დრო არის სი-
    ნათლის მიერ გავლილი მანძილი – რაზეც დამკვირვებლები ვერ
    თანხმდებიან – გაყოფილი სინათლის სიჩქარეზე – რაზეც ისინი
    თანხმდებიან). სხვა სიტყვებით, ფარდობითობის თეორიამ ბოლო
    მოუღო აბსოლუტური დროის იდეას! აღმოჩნდა, რომ თითოეულ
    დამკვირვებელს დროის საკუთარი საზომი აქვს, რაც დაფიქსირდება
    მისი საათით და ერთნაირი საათები სხვადასხვა დამკვირვებლის ხელ-
    ში სხვადასხვა შედეგს აჩვენებს.
    ნახ. 2.1. დრო იზომება ვერტიკალურად, ხოლო მანძილი
    დამკვირვებლამდე გადაზომილია ჰორიზონტალურად.
    დამკვირვებლის ტრაექტორია სივრცეში და დრო ნაჩვენებია
    როგორც ვერტიკალური ხაზი მარცხნივ. სინათლის სხივის
    კვალი მოვლენამდე და მოვლენიდან არის დიაგონალური
    ხაზები.დროის მოკლე ისტორია
    913
    ყოველ დამკვირვებელს რადარიდან სინათლის ან რადიო ტალღის
    იმპულსის გაგზავნის საშუალებით შეუძლია თქვას სად და როდის
    მოხდა ესა თუ ის მოვლენა. იმპულსის გარკვეული ნაწილი აირეკლე-
    ბა ამ მოვლენიდან და დაბრუნდება უკან. დამკვირვებელს შეუძლია
    დროის გაზომვა, რომელის განმავლობაშიც იმპულსის ექო დაბრუნ-
    დება უკან. მოვლენის დროს უწოდებენ იმ დროის ნახევარს, რომელ-
    შიც იმპულსი გაიგზავნა და ანარეკლი იქნა მიღებული უკან: მანძილი
    მოვლენამდე არის ეს ნახევარი დრო გამრავლებული სინათლის სიჩ-
    ქარეზე (ამ აზრით, მოვლენა არის რაღაც, რაც ხდება სივრცის გარკ-
    ვეულ წერტილში დროის განსაზღვრულ მომენტში). ეს იდეა ნაჩვენე-
    ბია ნახ. 2.1-ზე, რომელიც წარმოადგენს სივრცე-დროის დიაგრამას.
    აღწერილი პროცედურის გამოყენებით ერთმანეთის მიმართ მოძრა-
    ვი დამკვირვებლები დაადგენენ განსხვავებულ დროებს და ადგილმ-
    დებარეობას ერთსა და იმავე მოვლენისათვის. არც ერთი გამოყოფი-
    ლი დამკვირვებლის გაზომვები არ არის უფრო ზუსტი, ვიდრე სხვისა,
    მაგრამ ყველა ეს გაზომვა დაკავშირებულია ერთმანეთთან. ნებისმიერ
    დამკვირვებელს შეუძლია ზუსტად გამოთვალოს რა დრო და ადგი-
    ლი დააფიქსირა სხვა დამკვირვებელმა, თუ მან იცის მისი მოძრაობის
    სიჩქარე.
    დღეს ჩვენ ვიყენებთ ამ მეთოდს, რადგანაც ჩვენ დროის გაზომ-
    ვა უფრო ზუსტად შეგვიძლია, ვიდრე მანძილისა. არსებითად, მეტ-
    რი განსაზღვრულია როგორც მანძილი, რომელსაც სინათლე გადის
    ცეზიუმის საათით გაზომილ 0.000000003335640952 წამში (ამ კონ-
    კრეტული ციფრის აზრი იმაში მდგომარეობს, რომ იგი დაემთხვეს
    მეტრის ისტორიულ განსაზღვრებას – პარიზში შენახული პლატი-
    ნიუმის ძელზე ორ ნიშნულს შორის მანძილს). ანალოგიურად შეგ-
    ვიძლია, შემოვიტანოთ სიგრძის ახალი ერთეული – სინათლის წამი.
    ეს უბრალოდ ის მანძილია, რომელსაც სინათლე გადის ერთ წამში.
    ფარდობითობის თეორიაში მანძილს ჩვენ განვსაზღვრავთ დროისა
    და სინათლის სიჩქარის კატეგორიებში, ასე რომ, ავტომატურად გა-
    მოდის, რომ ყველა დამკვირვებელი სინათლის სიჩქარისათვის ერ-
    თსა და იმავე მნიშვნელობას მიიღებს (განსაზღვრებით, 1 მეტრს
    0.000000003335640952 წამში) აღარ არსებობს ეთერის შემოყვანის
    აუცილებლობა, რომლის არსებობა არ დამტკიცდა მაიკელსონ-მორ-
    ლის ექსპერიმენტში. ფარდობითობის თეორია, ამგვარად, გვაიძუ-
    ლებს, ფუნდამენტურად შევცვალოთ ჩვენი წარმოდგენები სივრცესა სტეფან ჰოუკინგი
    914
    და დროზე. ჩვენ უნდა ვაღიაროთ, რომ დრო აღარ არის განცალკე-
    ვებული სივრცისაგან და დამოუკიდებელი მასზე, არამედ მასთან ერ-
    თად ქმნის ობიექტს, რომელსაც სივრცე-დრო ჰქვია.
    ზოგადი გამოცდილებიდან გამომდინარე შესაძლებელია წერტი-
    ლის ადგილმდებარეობის განსაზღვრა სამი წერტილით, ანუ კოორ-
    დინატით. მაგალითად, შეიძლება ვთქვათ, რომ წერტილი შვიდი ფუ-
    ტით არის დაშორებული ერთი კედლიდან, სამი ფუტით – მეორე
    კედლიდან და ხუთი ფუტით არის აწეული იატაკიდან. ან შეიძლება
    ვთქვათ, რომ წერტილი მდებარეობს რაღაც გრძედსა და განედზე და
    გარკვეულ სიმაღლეზე ზღვის დონიდან. შესაძლებელია ნებისმიერი
    სამი კოორდინატის გამოყენება, თუმცა მათ აქვთ გამოყენების შეზ-
    ღუდული არე. არ არის საჭირო მთვარის მდებარეობის განსაზღვრა
    პიკადილის მოედნიდან ჩრდილოეთით და სამხრეთით დაშორებულ
    მილებსა და ზღვის დონიდან ფუტებით გაზომილ სიმაღლეში. უმჯო-
    ბესია მისი მდებარეობის განსაზღვრა მანძილით მზიდან, სიმაღლით
    ორბიტების მოძრაობის სიბრტყიდან და კუთხით, რომელსაც ქმნის
    მთვარისა და მზის შემაერთებელი ხაზი, მზისა და უახლოესი ვარს-
    კვლავის ალფა ცენტავრის შემაერთებელ ხაზთან. მაგრამ მზის მდე-
    ბარეობის განსასაზღვრავად ჩვენ გალაქტიკაში ამ კოორდინატებ-
    საც არ ექნება დიდი გამოყენება, ან ჩვენი გალაქტიკის მდებარეობის
    განსასაზღვრავად გალაქტიკების ლოკალურ ჯგუფში. სინამდვილეში
    შესაძლებელია მთელი სამყაროს აღწერა გადამფარავი არეების კა-
    ტეგორიებში. ყოველ არეში უნდა გამოვიყენოთ განსხვავებული სამი
    კოორდინატი წერტილის მდებარეობის განსასაზღვრად.
    მოვლენა არის ის, რაც ხდება სივრცის რაღაც წერტილში რაღაც
    გარკვეულ მომენტში. ამიტომ მისი განსაზღვრა შეიძლება ოთხი რიც-
    ხვით, ანუ კოორდინატით. კვლავ კოორდინატთა არჩევანი ნებისმი-
    ერია, შეიძლება გამოვიყენოთ სამი კარგად განსაზღვრული სივრცუ-
    ლი კოორდინატი და დროის ნებისმიერი საზომი. რელატივიზმში არ
    არსებობს განსხვავება სივრცულსა და დროით კოორდინატებს შო-
    რის, როგორც არ არის განსხვავება ორ ნებისმიერ სივრცულ კოორ-
    დინატს შორის. შეიძლება კოორდინატთა ახალი კრებულის შერჩევა
    რომელშიც, ვთქვათ, პირველი ახალი სივრცული კოორდინატი წარ-
    მოადგენს ძველი პირველი და მეორე სივრცული კოორდინატის კომ-
    ბინაციას. მაგალითად, იმის ნაცვლად, რომ გავზომოთ წერტილის
    ადგილმდებარეობა დედამიწაზე მილებში ჩრდილოეთით პიკადილი-დროის მოკლე ისტორია
    915
    დან და დასავლეთით პიკადილიდან, შეგვიძლია, გამოვიყენოთ მილე-
    ბი პიკადილიდან ჩრდილო-აღმოსავლეთით ანდა მილები პიკადილი-
    დან ჩრდილო-დასავლეთით. ანალოგიურად, რელატივიზმში
    შესაძლებელია დროის ახალი კოორდინატის გამოყენება, რომელიც
    წარმოადგენს ძველ დროს პლუს მანძილი (სინათლის წამებში) ჩრდი-
    ლოეთით პიკადილიდან.
    ნახ. 2.2
    ხშირად მოსახერხებელია მოვლენის ოთხი კოორდინატის გან-
    ხილვა მისი მდებარეობით ოთხგანზომილებიან სივრცეში, რომელსაც
    სივრცე-დროს უწოდებენ. შეუძლებელია ოთხგანზომილებიანი სივ-
    რცის გამოსახვა გრაფიკულად. პირადად ჩემთვის სამგანზომილები-
    ანი სივრცის გამოსახვაც კი საკმაოდ რთულია! ამავე დროს, ადვილია
    ორგანზომილებიანი დიაგრამის დახაზვა როგორიცაა დედამიწის ზე-
    დაპირი (დედამიწის ზედაპირი ორგანზომილებიანად ითვლება, რად-
    გან მასზე წერტილის მდებარეობის განსაზღვრა ორი კოორდინატით,
    გრძედით და განედით, შეიძლება). მე, ზოგადად, ვიყენებ დიაგრამას,
    რომელშიც დრო იზრდება ვერტიკალურად ზევით, ხოლო ერთ-ერ-
    თი სივრცული განზომილება ნაჩვენებია ჰორიზონტალურად. ორი სტეფან ჰოუკინგი
    916
    დანარჩენი სივრცული განზომილება უგულებელყოფილია ან ერთ-
    ერთი მათგანი მითითებულია პერსპექტივაში (ამას სივრცე-დროის
    დიაგრამა ეწოდება, როგორიცაა ნახ. 2.1.). მაგალითად, 2.2 ნახაზზე
    დრო წელიწადებში გადაზომილია ვერტიკალურად ზევით, მანძილი
    მზიდან ალფა ცენტავრამდე გადაზომილია მილებში ჰორიზონტა-
    ლურად. მზისა და ალფა ცენტავრის გზა სივრცე-დროში ნაჩვენებია
    ვერტიკალური ხაზებით დიაგრამის მარცხენა და მარჯვენა მხარეს,
    შესაბამისად. სინათლის სხივი მზიდან ალფა ცენტავრამდე მიჰყვე-
    ბა დიაგონალურ ხაზს და ამ მანძილის გავლას ანდომებს ოთხ წელი-
    წადს.
    ნახ. 2.3
    როგორც ვნახეთ, მაქსველის განტოლებებიდან გამომდინარეობს,
    რომ სინათლის სიჩქარე წყაროს მოძრაობისაგან დამოუკიდებლად
    ერთი და იგივეა და ეს დამტკიცდა ზუსტი გაზომვებით. აქედან გამო-
    დის, რომ, თუ სინათლე გამოსხივდა გარკვეულ დროს სივრცის გარკ-
    ვეულ წერტილში, მაშინ დროის გავლასთან ერთად ის გავრცელდება
    სინათლის სფეროს სახით, რომლის ზომა და მდებარეობა დამოუკი-დროის მოკლე ისტორია
    917
    დებელია წყაროს სიჩქარეზე. წამის მემილიონედში სინათლე გაფარ-
    თოვდება 300 მეტრი რადიუსის სფერომდე, ორი მემილიონედი წა-
    მის შემდეგ რადიუსი გახდება 600 მეტრი და ა. შ. ეს ჰგავს ტალღებს,
    რომელიც ვრცელდება გუბის ზედაპირზე ქვის ჩაგდების შემდეგ.
    ტალღები ვრცელდება წრეების სახით, რომელთა რადიუსები იზრ-
    დება დროის გავლასთან ერთად. თუ წარმოვიდგენთ სამგანზომილე-
    ბიან მოდელს, რომელიც შედგება გუბის ორგანზომილებიანი სიბრ-
    ტყისა და ერთგანზომილებიანი დროისაგან, გაფართოების პროცესში
    მყოფი ტალღები იქნება გამოსახული კონუსით, რომლის წვერი იმ
    ადგილზე იმ დროში იმყოფება, როდესაც ქვა ჩავარდა წყალში (ნახ.
    2.3). ასევე, სინათლე, რომელიც ვრცელდება რაღაც მოვლენიდან,
    ადგენს სამგანზომილებიან კონუსს ოთხგანზომილებიან სივრცე-
    დროში. ამ კონუსს მომავლის სინათლის კონუსი ეწოდება, რომელიც
    წარმოადგენს იმ მოვლენათა სიმრავლეს, რომელთაგან სინათლის იმ-
    პულსი აღწევს მოცემულ მოვლენას (ნახ. 2.4).
    P მოვლენის მომავლისა და წარსულის სინათლის კონუსები სივ-
    რცე-დროს ჰყოფს სამ არედ (ნახ. 2.5). მოვლენის აბსოლუტური
    ნახ. 2.4 ნახ. 2.5სტეფან ჰოუკინგი
    918
    მომავლის არე არის P-ს მომავლის კონუსის შიგნით მდებარე არე.
    ეს ყველა იმ მოვლენათა სიმრავლეა, რომელზეც გავლენა შეიძლება
    მოახდინოს იმან, რაც განხორციელდა P-ში. მოვლენები P-ს სინათ-
    ლის კონუსის გარეთ ვერ მიიღებენ სიგნალს P-დან, რადგან არაფერს
    შეუძლია მოძრაობა სინათლეზე უფრო სწრაფად. ამგვარად, მათზე
    გავლენას არ ახდენს ის, რაც P-ში მოხდა. P-ს აბსოლუტური წარ-
    სული არის არე წარსულის სინათლის კონუსის შიგნით. ეს იმ მოვ-
    ლენათა ერთობლიობაა, რომელთაგან სინათლის სიჩქარით ან მათზე
    მასზე ნაკლები სიჩქარით გავრცელებული სიგნალები მიაღწევენ P-ს.
    ეს, ამგვარად, იმ მოვლენათა კრებულია, რომელთაც შეეძლოთ გავ-
    ლენა მოეხდინათ P-ზე. თუ ცნობილია, რა მოხდა რაღაც გარკვეულ
    დროს სადმე სივრცის არეში P-ს წარსულის სინათლის კონუსის შიგ-
    ნით, შესაძლებელია ვიწინასწარმეტყველოთ, რა მოხდება P-ში. ამათ
    გარდა, არის სივრცე-დროის არე, რომელიც არ მდებარეობს მომავ-
    ლისა და წარსულის კონუსის შიგნით. მოვლენები ამ არეში არ განიც-
    დიან და არც ახდენენ გავლენას იმაზე, რაც მოხდა P-ში. მაგალითად,
    თუ მზე რაღაც მომენტში „გაითიშა“, ეს არ მოახდენს გავლენას დე-
    დამიწაზე, რადგან დედამიწა იმ მომენტში იქნება სწორედ ასეთ არე-
    ში (ნახ. 2.6). ამის შესახებ ჩვენ გავიგებთ მხოლოდ რვა წუთის შემ-
    დეგ, ანუ იმ დროში, რომელშიც სინათლე მზიდან აღწევს დედამიწას.
    მხოლოდ ამის შემდეგ მოვლენები დედამიწაზე მოხვდება მზის ჩაქრო-
    ბის მომავლის სინათლის კონუსში. ანალოგიურად, ჩვენ არ ვიცით რა
    ხდება ამჟამად სამყაროს დაშორებულ წერტილებში: სინათლე, რო-
    მელსაც ჩვენ ვხედავთ შორეული გალაქტიკებიდან, გამოსხივებულია
    იქიდან მილიონი წლების წინ, ხოლო სინათლე, მიღებული ყველაზე
    შორეული ობიექტიდან, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, არის გამოსხივე-
    ბული რვა ათასი მილიონი წლის წინათ. ამგვარად, როდესაც ვუყუ-
    რებთ სამყაროს, ჩვენ ვხედავთ იმას, როგორი იყო იგი წარსულში.
    თუ უგულებელვყობთ გრავიტაციულ მოვლენებს, როგორც ეს გა-
    აკეთეს აინშტაინმა და პუანკარემ 1905 წელს, მივიღებთ, ე. წ. ფარ-
    დობითობის სპეციალურ თეორიას. ყოველი მოვლენისათვის შეგვიძ-
    ლია ავაგოთ სინათლის კონუსი (სინათლის ყველა შესაძლო სხივი
    სივრცე-დროში გამოსხივებული მოცემული მოვლენიდან) და, რად-
    გან სინათლის სიჩქარე ერთნაირია ყველა მოვლენისათვის ყველა მი-
    მართულებით, სინათლის ყველა კონა იდენტური იქნება და იქნება
    მიმართული ერთ მხარეს. თეორია, აგრეთვე, გვეუბნება, რომ არა-

     
  4. rezosblogi

    June 27, 2015 at 8:51 pm

    ფერს შეუძლია მოძრაობა სინათლის სიჩქარეზე დიდი სიჩქარით. ეს
    ნიშნავს, რომ ყველა ობიექტის კვალი სივრცესა და დროში უნდა
    იყოს წარმოდგენილი ხაზით, რომელიც დევს ყოველი მოვლენის სი-
    ნათლის კონუსის შიგნით (ნახ. 2.7).
    ნახ.2.6
    ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას დიდი წარმატება აქვს
    იმის ახსნაში, რომ ყველა დამკვირვებლის გაზომვა ერთნაირ შედეგს
    იძლევა სინათლის სიჩქარისათვის (როგორც ეს მაიკელსონ-მორლის
    ექსპერიმენტმა აჩვენა) და რა ხდება, როდესაც საგანი სინათლის სიჩ-
    ქარესთან დაახლოებული სიჩქარით მოძრაობს. თუმცა იგი შეუთავ-
    სებელია ნიუტონის გრავიტაციის თეორიასთან, რომელიც ამბობს,
    რომ საგნები იზიდავენ ერთმანეთს მათ შორის მანძილზე დამოკიდე-
    ბული ძალით. ეს ნიშნავს, რომ თუ ავამოძრავებთ ერთ-ერთ საგანს,
    მეორეზე მოქმედი ძალა მყისიერად შეიცვლება. ანუ სხვა სიტყვებით,
    გრავიტაციული ეფექტები უნდა ვრცელდებოდნენ უსასრულო სიჩ-სტეფან ჰოუკინგი
    920
    ქარით და არა სინათლის ან მასზე ნაკლები სიჩქარით, როგორც ამას
    ფარდობითობის სპეციალური თეორია მოითხოვს. 1908-1914 წლებ-
    ში აინშტაინმა რამდენიმე წარუმატებელი მცდელობა ჩაატარა, რომ
    გრავიტაციის თეორია ფარდობითობის სპეციალურ თეორიასთან
    თავსებადი გაეხადა. საბოლოოდ მან შემოგვთავაზა ის, რასაც დღეს
    ფარდობითობის ზოგად თეორიას უწოდებენ.
    ნახ. 2.7
    აინშტაინმა გააკეთა რევოლუციური დაშვება, რომ გრავიტაცია
    არ ჰგავს სხვა ძალებს და არის იმის შედეგი, რომ სივრცე-დრო არ
    არის ბრტყელი, როგორც ეს იქამდე ითვლებოდა: იგი მრუდია ან „დე-
    ფორმირებული“ მასში მასის და ენერგიის განაწილების გამო. დედა-
    მიწის მსგავსი სხეულები მრუდწირულ ორბიტებზე მოძრაობენ არა
    გრავიტაციული ძალის გამო, არამედ მიჰყვებიან „სწორ“ ტრაექტო-
    რიას გამრუდებულ სივრცეში, რომელსაც გეოდეზიური წირი ეწო-
    დება. გეოდეზიური წირი არის უმოკლესი (ან უშორესი) გზა ორ
    მეზობელ წერტილს შორის. მაგალითად, დედამიწის ზედაპირი ორ-დროის მოკლე ისტორია
    921
    განზომილებიანი მრუდი ზედაპირია. გეოდეზიურ წირს დედამიწაზე
    უწოდებენ დიდ წრეწირს და იგი უმოკლესი მანძილია ორ წერტილს
    შორის (ნახ. 2.8). რადგანაც გეოდეზიური წირი უმოკლესი გზაა ორ
    აეროპორტს შორის, იგი, ნავიგატორების რჩევით, საფრენად გამო-
    იყენება. ზოგად რელატივიზმში სხეულები ყოველთვის სწორი ხაზის
    გასწვრივ მოძრაობენ ოთხგანზომილებიან სივრცე-დროში, მაგრამ,
    ამის მიუხედავად, ჩვენი თვალსაზრისით, ისინი მოძრაობენ მრუდ წი-
    რებზე სამგანზომილებიან სივრცეში (ეს ჰგავს თვითმფრინავის მოძ-
    რაობას მთაგორიანი ზედაპირის თავზე: თუმცა იგი მიჰყვება სწორ
    ხაზს სამგანზომილებიან სივრცეში, მისი ჩრდილი მიჰყვება დაკლაკ-
    ნილ ხაზს დედამიწის ორგანზომილებიან ზედაპირზე).
    ნახ. 2.8
    მზის მასა ისე ამრუდებს სივრცე-დროს, რომ თუმცა დედამიწა
    მიჰყვება სწორ ხაზს ოთხგანზომილებიან სივრცე-დროში, ჩვენ ვხე-
    დავთ, რომ იგი მოძრაობს წრიულ ორბიტაზე სამგანზომილებიან
    სივრცეში. სინამდვილეში, ზოგად რელატივიზმში გამოთვლილი
    ორბიტები თითქმის იგივეა, რაც გამოთვლილი ნიუტონის გრავი-
    ტაციის თეორიაში. თუმცა მზესთან უახლოესი პლანეტის – მერ-
    კურის – შემთხვევაში, რომელიც უდიდეს გრავიტაციულ ეფექტს სტეფან ჰოუკინგი
    922
    განიცდის და აქვს ძლიერ წაგრძელებული ორბიტა, ზოგადი რელა-
    ტივიზმი წინასწარმეტყველებს, რომ ელიფსის დიდმა ღერძმა უნდა
    იტრიალოს მზის გარშემო დაახლოებით ერთი გრადუსით ათი ათას
    წელიწადში. თუმცა ეფექტი ძალიან მცირეა, იგი შეამჩნიეს 1915
    წელს და ის იქცა აინშტაინის თეორიის პირველ დასაბუთებად.
    ბოლო წლებში იყო გაზომილი სხვა პლანეტების ორბიტების უფრო
    მცირე გადახრები ნიუტონის წინასწარმეტყველებიდან და აღმოჩნდა,
    რომ ისინი ეთანხმებიან ზოგადი რელატივიზმის გათვლებს. სინათ-
    ლის სხივებიც უნდა მოძრაობდნენ გეოდეზიური წირების გასწვრივ
    სივრცე-დროში. სივრცის სიმრუდის გამო, აღმოჩნდება, რომ სინათ-
    ლეც არ მოძრაობს სივრცეში სწორი ხაზის გასწვრივ. ამგვარად, ზო-
    გადი რელატივიზმი ამტკიცებს, რომ გრავიტაციული ველი ამრუდებს
    სინათლის მოძრაობას. მაგალითად, თეორიის შესაბამისად წერტი-
    ლების სინათლის კონუსები მზის მახლობლად იქნება ოდნავ შეწე-
    ული შიგნით. მზის მასის გამო. ეს ნიშნავს, რომ სინათლე დაშორებუ-
    ლი ვარსკვლავიდან გადაიხრება სწორი ხაზიდან მცირე კუთხით, რის
    გამოც ვარსკვლავი გამოჩნდება გასხვავებულ პოზიციაში დედამიწაზე
    მყოფი დამკვირვებლისათვის (ნახ. 2.9). ცხადია, თუ სინათლე ვარს-
    კვლავიდან ყოველთვის მზესთან ახლოს გადის, ჩვენ არ შეგვეძლება
    ვთქვათ, გადახრილია სხივი, თუ ვარსკვლავი მართლაც იმ ადგილზე
    მდებარეობს, სადაც ჩვენ მას ვხედავთ? თუმცა, დედამიწის მზის გარ-
    შემო ბრუნვის გამო სხვადასხვა ვარსკვლავები აღმოჩნდებიან ხოლ-
    მე მზის უკან და მათი სინათლის სხივები ამ დროს გადაიხრება. ამგ-
    ვარად, ისინი შეიცვლიან მდებარეობას სხვა ვარსკვლავების მიმართ.
    ამ ეფექტის აღმოჩენა ძალიან ძნელია, რადგან მზის სინათლე
    შეუძლებელს ხდის მის ფონზე გამოჩენილ ვარსკვლავზე დაკვირვებას.
    მაგრამ ამის გაკეთება შესაძლებელია მზის დაბნელების მომენტში,
    როდესაც მზის სინათლე დაბლოკილია მთვარის მიერ. აინშტაინის
    წინასწარმეტყველება სინათლის გადახრის შესახებ ვერ შემოწმდა
    დაუყოვნებლივ 1915 წელს პირველი მსოფლიო ომის გამო, და ეს ასე
    გაგრძელდა 1919 წლამდე, როდესაც ბრიტანულმა ექსპედიციამ მზის
    დაბნელების დროს დასავლეთ აფრიკაში აჩვენა, რომ სინათლე, მარ-
    თლაც, გადაიხრება იმ სიდიდით, როგორც ეს თეორიიდან გამომდი-
    ნარეობს. გერმანული თეორიის ბრიტანული დასაბუთება ჩაითვალა
    ომის შემდეგ ორი ერის შერიგების უდიდეს აქტად. მაგრამ ყველაზე
    კომიკური ამ სიტუაციაში ის იყო, რომ ექსპედიციის მიერ გადაღებუ-დროის მოკლე ისტორია
    923
    ლი ფოტოსურათების განმეორებითმა შემოწმებამ აჩვენა, რომ ექს-
    პერიმენტის ცდომილება გასაზომი ეფექტის სიდიდის იყო, რის გა-
    მოც შეუძლებელი იყო მისგან რაიმე დასკვნის გამოტანა. ეს
    შემთხვევა მეცნიერებაში არც თუ იშვიათ მოვლენათა იმ კატეგორიას
    განეკუთვნება, როდესაც ექსპერიმენტატორები ხედავენ იმას, რისი
    მიღებაც სურთ. სინათლის გადახრა კი, რა თქმა უნდა, დიდი სიზუს-
    ტით დადასტურდა შემდგომ დაკვირვებებში.
    ნახ. 2.9
    კიდევ ერთი დასკვნა, რომელიც გამომდინარეობს ზოგადი რელა-
    ტივიზმიდან არის ის, რომ დრო ნელდება რაიმე სხეულის დედამიწის
    მსგავს მასიურ სხეულთან გავლის დროს. ეს ხდება იმიტომ, რომ არ-
    სებობს კავშირი სინათლის ენერგიასა და მის სიხშირეს შორის (სიხ-
    შირე არის სინათლის ტალღების რიცხვი ერთ წამში): რაც მეტია
    ენერგია, მით მეტია სიხშირე. როცა სინათლე მოძრაობს დედამიწის
    გრავიტაციულ ველში, იგი კარგავს ენერგიას და მისი სიხშირე მცირ-
    დება (ეს ნიშნავს, რომ მანძილი ორ მეზობელ ბურცობს შორის იზრ-
    დება). დედამიწის ზედაპირიდან ზევით მყოფი დამკვირვებლისთვის სტეფან ჰოუკინგი
    924
    ყველაფერი მის ქვემოთ უფრო ნელა ხდება. ეს წინასწარმეტყველება
    შემოწმებული იყო 1962 წელს ორი უზუსტესი საათის საშუალებით,
    რომლებიც მოთავსებული იყო წყლის კოშკის ძირში და სახურავზე.
    როგორც აღმოჩნდა, საათი ქვევით, რომელიც მიწასთან ახლოს იყო,
    უფრო ნელა მიდიოდა ზოგადი რელატივიზმის თეორიასთან სრულ
    თანხმობაში. განსხვავებას საათების სიჩქარეებში დედამიწის ზედაპი-
    რიდან სხვადასხვა სიმაღლეებზე დღეს დიდი პრაქტიკული მნიშვნე-
    ლობა აქვს, თანამგზავრებიდან მიღებულ სიგნალებზე დაფუძნებული
    ძალიან ზუსტი სანავიგაციო სისტემების შექმნისათვის. თუ უგულე-
    ბელვყოფთ ზოგადი რელატივიზმის წინასწარმეტყველებებს, ადგილ-
    მდებარეობის გათვლებში მოხდება შეცდომა რამდენიმე მილით!
    ნიუტონის კანონებმა ბოლო მოუღო სივრცეში აბსოლუტური
    მდებარეობის იდეას. ფარდობითობის თეორიამ გადააგდო აბსოლუ-
    ტური დრო. განვიხილოთ ტყუპების ცნობილი მაგალითი. ვთქვათ,
    ტყუპებიდან ერთ-ერთი ავიდა საცხოვრებლად მთის წვერზე მაშინ,
    როდესაც მეორე დარჩა ზღვის ზედაპირის დონეზე. პირველი მათგა-
    ნი უფრო მალე შევა ასაკში, ვიდრე მეორე. ასე რომ, თუ ისინი შეხვ-
    დებიან ისევ, პირველი უფრო ხნიერი იქნება მეორეზე. ამ შემთხვევა-
    ში განსხვავება ასაკში ძალიან პატარა იქნება, მაგრამ ეს განსხვავება
    შესამჩნევად გაიზრდება, თუ ერთ-ერთი ტყუპისცალი სინათლის
    სიჩქარესთან დაახლოებული სიჩქარით მოძრავი კოსმიური ხომალ-
    დით ხანგრძლივ მოგზაურობაში გაემგზავრება. როცა იგი დედამიწაზე
    დაბრუნდება, გაცილებით ახალგაზრდა იქნება დედამიწაზე დარჩე-
    ნილ ტყუპისცალზე. ეს შემთხვევა ცნობილია ტყუპების პარადოქსის
    სახელწოდებით, მაგრამ ეს შემთხვევა პარადოქსია მხოლოდ მაშინ,
    თუ ვიაზროვნეთ აბსოლუტური დროის კატეგორიებით. რელატივიზ-
    მის თეორიაში არ არსებობს აბსოლუტური დრო, სამაგიეროდ თი-
    თოეულ პიროვნებას აქვს დროის საკუთარი საზომი, რომელიც და-
    მოკიდებულია მისი მოძრაობის ხასიათზე.
    1915 წლამდე სივრცე და დრო ითვლებოდა ფიქსირებულ ასპა-
    რეზად, რომელშიც ვითარდება მოვლენები და ეს მოვლენები არ ახ-
    დენენ გავლენას სივრცე-დროზე. ეს მართალია ფარდობითობის სპე-
    ციალურ თეორიაშიც. სხეულები მოძრაობენ, ძალები მიიზიდავენ და
    განიზიდავენ, მაგრამ დრო და სივრცე ამისგან დამოუკიდებლად არ-
    სებობს. ბუნებრივია ვიფიქროთ, რომ სივრცე და დრო არსებობდა
    მუდამ.დროის მოკლე ისტორია
    925
    ფარდობითობის ზოგად თეორიაში მდგომარეობა სავსებით განს-
    ხვავებულია. სივრცე და დრო ახლა დინამიკური სიდიდეებია: როცა
    სხეული მოძრაობს, ან ძალა მოქმედებს, ეს გავლენას ახდენს სივრცი-
    სა და დროის სიმრუდეზე და, პირიქით, სივრცე-დრო ახდენს გავლე-
    ნას სხეულის მოძრაობის ან ძალის მოქმედების ხარისხზე. სივრცე და
    დრო არა მარტო მოქმედებენ, არამედ თვითონ განიცდიან მოქმედე-
    ბას ყველაფრისგან, რაც ხდება სამყაროში. შეუძლებელია ლაპარა-
    კი მოვლენებზე სამყაროში ადგილისა და დროის მითითების გარეშე,
    ასევე არ შეიძლება ლაპარაკი სივრცესა და დროზე სამყაროს საზღ-
    ვრებს გარეთ.
    შემდგომ ათწლეულებში სივრცისა და დროის ახალი გაგება სა-
    ფუძვლიანად ცვლიდა ჩვენს წარმოდგენებს სამყაროზე. ძველი იდეა
    არსებითად უცვლელი სამყაროს შესახებ, რომელიც არსებობდა
    და ყოველთვის იარსებებს, შეიცვალა დინამიკური გაფართოებადი
    სამყაროს ცნებით, რომელიც, როგორც ეტყობა, შეიქმნა სასრული
    დროის წინ და შეიძლება დასრულდეს რაღაცა დროის შემდეგ მო-
    მავალში. ამ რევოლუციის აღწერას ეძღვნება შემდეგი თავი. წლების
    წინ ეს იყო თეორიულ ფიზიკაში ჩემი მუშაობის დაწყების მიზეზი.
    როჯერ პენროუზმა და მე ვაჩვენეთ, რომ აინშტაინის ფარდობითო-
    ბის ზოგადი თეორია გულისხმობს, რომ სამყაროს უნდა ჰქონდეს და-
    საწყისი და, შესაძლოა, დასასრულიც.
    თავი მესამე
    სამყაროს გაფართოება
    წმინდა უმთვარო ღამით თუ ცას შევხედავთ, ყველაზე ნათელი
    ობიექტები იქნება პლანეტები ვენერა, მარსი, იუპიტერი და სატურ-
    ნი. იქ კიდევ დიდი რაოდენობით სხვა ვარსკვლავებიც იქნება, რომე-
    ლიც ჩვენს მზეს ჰგავს, მაგრამ მასზე გაცილებით შორს არიან ჩვენგან.
    ფიქსირებული ვარსკვლავებიდან ზოგიერთი, სინამდვილეში, ძალიან
    ნელა იცვლის თავის მდებარეობას ერთმანეთის მიმართ, როცა დე-
    დამიწა ბრუნავს მზის გარშემო: ისინი რეალურად სულაც არ არიან
    ფიქსირებულნი! ეს იმიტომ ხდება, რომ ამ ტიპის ვარსკვლავები შე-
    დარებით ახლოს არიან ჩვენთან. მზის გარშემო დედამიწის მოძრა-
    ობისას ჩვენ მათ სხვადასხვა პოზიციიდან ვუყურებთ უფრო შორი სტეფან ჰოუკინგი
    926
    ვარსკვლავების ფონზე. ჩვენდა საბედნიეროდ, ეს იძლევა საშუალე-
    ბას, გავზომოთ მანძილი ამ ვარსკვლავებამდე: რაც უფრო ახლოს
    არიან ჩვენთან, მით უფრო მოძრავი ჩანან ისინი. ცენტავრის პროქ-
    სიმად წოდებული, ჩვენთან უახლოესი ვარსკვლავი, დაახლოებით,
    ოთხი სინათლის წლით (სინათლეს სჭირდება, დაახლოებით, ოთხი
    წელიწადი იქიდან დედამიწამდე მოსაღწევად), ან, დაახლოებით, ოც-
    დასამი მილიონი მილით არის დაშორებული ჩვენგან. შეუიარაღებე-
    ლი თვალით ხილული ვარსკვლავები მდებარეობს რამდენიმე ათა-
    სი სინათლის წელიწადის მანძილზე ჩვენგან. შედარებისათვის, ჩვენი
    მზე სულ რამდენიმე სინათლის წუთის მანძილზეა ჩვენგან! ხილული
    ვარსკვლავები მოფენილია ღამის მთელ ცაზე, მაგრამ, სინამდვილე-
    ში, ისინი ერთ ჯგუფში არიან გაერთიანებული, რომელსაც ირმის ნახ-
    ტომი ჰქვია. 1750 წლიდან დაწყებული ზოგიერთ ასტრონომს მიაჩნ-
    და, რომ ირმის ნახტომის არსებობა შეიძლება აიხსნას, თუ ხილული
    ვარსკვლავები მოთავსებული იქნება დისკისმაგვარ კონფიგურაციაში,
    ერთ-ერთ ასეთ მაგალითს ჩვენ დღეს სპირალურ გალაქტიკას ვეძა-
    ხით. მხოლოდ რამდენიმე ათწლეულის შემდეგ ასტრონომმა სერ ვი-
    ლიამ ჰერშელმა დაამტკიცა თავისი იდეა იმით, რომ სკრუპულოზუ-
    რად შეადგინა უამრავი ვარსკვლავის მდებარეობისა და მანძილების
    კატალოგი. ამის მიუხედავად, ამ იდეის სრული აღიარება მოხდა მხო-
    ლოდ მეოცე საუკუნის დასაწყისში.
    სამყაროს თანამედროვე სურათის დათარიღება შეიძლება მხო-
    ლოდ 1924 წლით, როდესაც ამერიკელმა ასტრონომმა ედვარდ ჰაბ-
    ლმა აჩვენა, რომ ჩვენი გალაქტიკა ერთადერთი არ არის სამყაროში.
    სინამდვილეში, არსებობს ბევრი სხვაც, უზარმაზარი ცარიელი სივრ-
    ცეებით მათ შორის. ამის დასამტკიცებლად მას დასჭირდა, განესაზ-
    ღვრა მანძილები ამ გალაქტიკებამდე, რომლებიც ისე შორს არიან,
    რომ ახლომდებარე ვარსკვლავებისაგან განსხვავებით, ისინი მარ-
    თლაც ფიქსირებულად ჩანან. ჰაბლი იძულებული იყო გაეზომა ეს
    მანძილები არაპირდაპირი მეთოდით. ასე, ვარსკვლავის ხილული სი-
    კაშკაშე დამოკიდებულია ორ ფაქტორზე: რამდენ სინათლეს გამოას-
    ხივებს (სინათლის ძალა) და რამდენად არის იგი დაშორებული ჩვენ-
    გან. ახლომდებარე ვარსკვლავებისათვის შესაძლებელია სიკაშკაშისა
    და მანძილის გაზომვა, რაც საშუალებას იძლევა, განვსაზღვროთ მათი
    სინათლის ძალა. პირიქით, თუ ვიცით ვარსკვლავის სინათლის ძალა,
    სხვა გალაქტიკებში შეგვიძლია ვიპოვოთ მანძილები მათი ხილული დროის მოკლე ისტორია
    927
    სიკაშკაშის გამოყენებით. ჰაბლმა შენიშნა, რომ ჩვენთან გაზომვის ჩა-
    სატარებლად საკმაოდ ახლოს მყოფ გარკვეული ტიპის ვარსკვლავებს
    ყოველთვის ერთნაირი სინათლის ძალა აქვთ. ამგვარად, მსჯელობდა
    იგი, თუ ჩვენ ანალოგიურ ვარსკვლავებს ვნახავთ სხვა გალაქტიკებში,
    შეგვიძლია დავუშვათ, რომ მათ იგივე სინათლის ძალა აქვთ და ამ
    მიახლოებაში დავთვალოთ მანძილი ამ გალაქტიკებამდე. თუ შესაძ-
    ლებელია ამის გაკეთება მოცემული გალაქტიკის რამდენიმე ვარსკვ-
    ლავისათვის, და ყოველთვის მივიღეთ ერთი და იგივე მანძილი, ჩვენ
    შეგვიძლია დარწმუნებულები ვიყოთ ჩვენი შეფასებების სისწორეში.
    ედვინ ჰაბლმა ასე გამოთვალა მანძილები ცხრა გალაქტიკამდე. დღეს
    ჩვენ ვიცით, რომ ჩვენი გალაქტიკა არის ერთ-ერთი რამდენიმე ასეულ
    ათას მილიონ გალაქტიკას შორის, რომელთა დანახვა შესაძლებელია
    თანამედროვე ტელესკოპებით, ხოლო ყოველი გალაქტიკა თვითონ
    შეიცავს რამდენიმე ასეულ ათას მილიონ ვარსკვლავს. ნახ. 3.1 გვიჩ-
    ვენებს ერთ-ერთი სპირალური გალაქტიკის სურათს, რომელიც, ჩვე-
    ნი აზრით, უნდა ჰგავდეს იმას, როგორსაც ხედავენ სხვა გალაქტიკის
    მცხოვრებნი ჩვენს გალაქტიკას. ჩვენ ვცხოვრობთ გალაქტიკაში, რომ-
    ლის სიგანე დაახლოებით ასი ათასი სინათლის წელიწადია და იგი
    ნელა ბრუნავს. ვარსკვლავები მის სპირალურ მკლავებში გალაქტი-
    კის ცენტრის გარშემო შემოწერენ ერთ წრეს რამდენიმე ასეულ მი-
    ლიონ წელიწადში. ჩვენი მზე ჩვეულებრივი, საშუალო ზომის, ყვი-
    თელი ვარსკვლავია, მოთავსებული ერთ-ერთი სპირალური მკლავის
    შიდა კიდეზე. მართლაც, დიდი მანძილი გაგვივლია არისტოტელესა
    და პტოლემედან, როდესაც ვფიქრობდით, რომ დედამიწა სამყაროს
    ცენტრია!
    ვარსკვლავები ისე შორს არიან ჩვენგან, რომ წერტილოვან სინათ-
    ლის წყაროებად გვეჩვენებიან. ჩვენ ვერ ვხედავთ მათ ზომებსა და
    ფორმებს. მაშ, როგორ ვლაპარაკობთ სხვადასხვა ტიპის ვარსკვლა-
    ვებზე? ვარსკვლავთა უდიდესი უმრავლესობისათვის არსებობს ერ-
    თადერთი მახასიათებელი, რომლის დაკვირვებაც შეგვიძლია – მათი
    სინათლის ფერი. ნიუტონმა აღმოაჩინა, რომ თუ სინათლე მზიდან
    გაივლის მინის სამკუთხა ნაჭერს, რომელსაც პრიზმა ეწოდება, ის
    დაიშლება ცისარტყელას მსგავს სხვადასხვა ფერებად (სპექტრად).
    თუ მივმართავთ ტელესკოპს ცალკეული ვარსკვლავისა ან გალაქტი-
    კისაკენ, შესაძლებელია ამ ვარსკვლავისა ან გალაქტიკის სპექტრის
    დაკვირვება. სხვადასხვა ვარსკვლავს სხვადასხვა სპექტრი აქვს, მაგრამ

     
  5. rezosblogi

    June 27, 2015 at 8:51 pm

    სხვადასხვა ფერის ფარდობითი სიკაშკაშე ყოველთვის ზუსტად ისე-
    თია, როგორც მოსალოდნელია სიწითლემდე გახურებული სხეულის
    მიერ გამოსხივებული სინათლის სპექტრში (ფაქტობრივად, სინათ-
    ლეს, გამოსხივებულს სიწითლემდე გახურებული გაუმჭვირვალე სხე-
    ულიდან, აქვს დამახასიათებელი სპექტრი, რომელიც მხოლოდ მის
    ტემპერატურაზე არის დამოკიდებული – თერმული სპექტრი. ეს
    ნიშნავს, რომ შეგვიძლია ვარსკვლავის ტემპერატურაზე ვიმსჯელოთ
    მისი სინათლის სპექტრის მიხედვით). მეტიც, აღმოჩნდა, რომ ზო-
    გიერთი სპეციფიკური ფერები არის ამოვარდნილი ვარსკვლავთა
    სპექტრიდან და ეს ამოვარდნილი ფერები იცვლება ვარსკვლავიდან
    ვარსკვლავამდე. რადგან ვიცით, რომ ყოველი ქიმიური ელემენტი
    შთანთქავს მისთვის დამახასიათებელ სპეციფიკურ ფერთა კრებულს,
    ვარსკვლავიდან მიღებული სინათლის სპექტრის შესწავლით შესაძ-
    ლებელია, ზუსტად განვსაზღვროთ, რა ელემენტებია წარმოდგენილი
    ვარსკვლავის ატმოსფეროში.
    ნახ. 3.1
    20-იან წლებში, როდესაც ასტრონომებმა დაიწყეს სხვა გალაქ-
    ტიკების ვარსკვლავთა სპექტრების შესწავლა, მათ აღმოაჩინეს ერთი დროის მოკლე ისტორია
    929
    საინტერესო რამ: მათ სპექტრში ამოვარდნილი იყო ფერების ისე-
    თივე დამახასიათებელი ერთობლიობები, როგორც ჩვენი გალაქტი-
    კის ვარსკვლავების სპექტრში, მაგრამ ისინი ყველა წანაცვლებული
    იყვნენ სპექტრის წითელი ბოლოსაკენ. ამ წინადადების გასაგებად
    ჯერ უნდა განვიხილოთ დოპლერის ეფექტი. როგორც ვნახეთ, ხი-
    ლული სპექტრი შედგება ელექტრომაგნიტური ველის ფლუქტუ-
    აციებისგან, ანუ ტალღებისაგან. სინათლის სიხშირე (ანუ ტალღების
    რიცხვი წამში) არაჩვეულებრივად დიდია და უდრის ოთხიდან შვიდ
    ასეულ მილიონ მილიონ ტალღას წამში. სხვადასხვა სიხშირეები ეს
    არის ის, რასაც ადამიანის თვალი ხედავს ფერების სახით: სპექტრის
    უმცირეს სიხშირეს აღიქვამს წითლად, ხოლო ყველაზე დიდ სიხში-
    რეს – იისფრად. ახლა წარმოვიდგინოთ ჩვენგან მუდმივ მანძილზე
    დაშორებული სინათლის წყარო, მაგალითად, ვარსკვლავი, რომელიც
    გამოასხივებს სინათლის ტალღებს მუდმივ სიხშირეზე. ცხადია, ჩვენ
    მიერ მიღებული ტალღის სიხშირე ისეთივეა, როგორსაც გამოასხი-
    ვებს ვარსკვლავი (სამყაროს გრავიტაციული ველი არ არის საკმაოდ
    ძლიერი მნიშვნელოვანი ეფექტის მოსახდენად). ახლა წარმოვიდგი-
    ნოთ, რომ ეს ვარსკვლავი ჩვენკენ მოძრაობს. როდესაც წყარო გა-
    მოასხივებს ტალღის შემდგომ ბურცობს, ვარსკვლავი უფრო ახლოს
    იქნება ჩვენთან, ამგვარად, დრო, რომელშიც ეს ბურცობი ჩვენამდე
    მოაღწევს, ნაკლები იქნება იმასთან შედარებით, როდესაც ვარსკვლა-
    ვი უძრავი იყო. ეს ნიშნავს, რომ დრო, რომელშიც ორი მეზობელი
    ბურცობი ჩვენამდე აღწევს ნაკლები იქნება და, შესაბამისად, ყოველ
    წუთში მიღებული ტალღების რიცხვი (ე. ი. სიხშირე) უფრო მაღალი
    იქნება, ვიდრე უძრავი ვარსკვლავის შემთხვევაში. ასევე, თუ წყარო
    გვშორდება, მიღებული ტალღების სიხშირე უფრო დაბალი იქნება.
    სინათლის შემთხვევაში ეს ნიშნავს, რომ სპექტრი ვარსკვლავებისა,
    რომლებიც გვშორდებიან, წანაცვლებული იქნება სპექტრის წითელი
    ბოლოსკენ (წითელი წანაცვლება), ხოლო ჩვენკენ მოძრავი ვარსკვლა-
    ვების სპექტრს ექნება იისფერი წანაცვლება. კავშირს სიხშირესა და
    სიჩქარეს შორის, რომელსაც დოპლერის ეფექტი ჰქვია, ჩვენ ვაკვირ-
    დებით ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ყური დაუგდეთ გზაზე მომავალ
    მანქანას: როცა მანქანა გვიახლოვდება, მისი ძრავის ხმა ისმის მაღალ
    ტონებში (რაც ბგერითი ტალღების მაღალ სიხშირეებს შეესაბამება),
    და როცა ის გვშორდება ძრავის ხმა დაბალ ტონებში ისმის. სინათ-
    ლის ან რადიო ტალღების ყოფაქცევა ანალოგიურია. პოლიცია იყე-სტეფან ჰოუკინგი
    930
    ნებს დოპლერის ეფექტს მანქანის სიჩქარის განსასაზღვრავად მისგან
    არეკლილი რადიო იმპულსების სიხშირეების გაზომვით.
    გალაქტიკების აღმოჩენის შემდეგ, ჰაბლმა მომდევნო წლები
    მიუძღვნა გალაქტიკებამდე მანძილებისა და მათი სპექტრების კა-
    ტალოგის შედგენას. იმ დროს უმეტესობას ეგონა, რომ გალაქტიკე-
    ბი სამყაროში უწესრიგოდ მოძრაობენ, ამიტომ ელოდნენ იმდენივე
    იისფერი წანაცვლებიანი გალაქტიკის აღმოჩენას, რამდენიც წითელ
    წანაცვლებიანია. დიდი გაკვირვება გამოიწვია იმის აღმოჩენამ, რომ
    გალაქტიკების უმეტესობას წითელი წანაცლება ახასიათებს: თით-
    ქმის ყველა გალაქტიკა გაგვირბის! უფრო საკვირველი იყო ის, რაც
    ჰაბლმა გამოაქვეყნა 1929 წელს: თურმე გალაქტიკების წითელი წა-
    ნაცვლებაც არ არის უწესრიგო, არამედ ისინი პირდაპირპროპორ-
    ციულია მანძილისა ჩვენამდე. ან, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რაც
    უფრო შორს არის გალაქტიკა, მით უფრო დიდი სიჩქარით გარბის
    ის ჩვენგან! ეს კი ნიშნავდა, რომ სამყარო არ არის სტატიკური, რო-
    გორც ამას იქამდე ფიქრობდნენ, არამედ იგი ფართოვდება; მანძილი
    სხვადახვა გალაქტიკებს შორის სულ უფრო იზრდება დროის განმავ-
    ლობაში.
    აღმოჩენა, რომ სამყარო ფართოვდება, მეოცე საუკუნის უდიდე-
    სი ინტელექტუალური რევოლუციაა. უკანა რიცხვით ადვილია და-
    ვინტერესდეთ, ადრე რატომ არავინ ფიქრობდა ამაზე? ნიუტონი და
    სხვები აცნობიერებდნენ, რომ სტატიკური სამყარო უნდა შეიკუმ-
    შოს გრავიტაციის გავლენით. მაგრამ, ამის საწინააღმდეგოდ, სამყარო
    ფართოვდება. თუ გაფართოება საკმაოდ ნელა მიმდინარეობს, გრა-
    ვიტაციის ძალა, საბოლოოდ, მის გაფართოებას შეაჩერებს და მაშინ
    დაიწყება შეკუმშვა ანუ კოლაფსი. თუმცა, თუ ეს გაფართოება საკ-
    მაოდ სწრაფია და აჭარბებს რაღაც კრიტიკულ ზღვარს, გრავიტა-
    ცია ვერასდროს შეძლებს მის გაჩერებას და სამყარო გააგრძელებს
    გაფართოებას მუდამ. ეს ცოტათი წააგავს იმ მდგომარეობას, როდე-
    საც რაკეტას უშვებენ დედამიწიდან ზემოთ. თუ მას საკმაოდ პატარა
    სიჩქარე აქვს, იგი ჩამოვარდება დედამიწაზე. მეორე მხრივ, თუ რაკე-
    ტას კრიტიკულზე მეტი სიჩქარე აქვს (დაახლოებით შვიდი მილი წამ-
    ში), გრავიტაცია აღარ იქნება საკმაოდ ძლიერი მის მიწაზე დასაბრუ-
    ნებლად და რაკეტა მუდმივად დაშორდება დედამიწიდან. სამყაროს
    ასეთი ქცევა შეიძლება ნაწინასწარმეტყველები ყოფილიყო ნიუტო-
    ნის გრავიტაციის თეორიის შესაბამისად ნებისმიერ დროს მეცხრა-დროის მოკლე ისტორია
    931
    მეტე, მეთვრამეტე ან, თუ გინდა, მეჩვიდმეტე საუკუნის ბოლოშიც.
    მაგრამ სტატიკური სამყაროს რწმენა იმდენად ძლიერი იყო, რომ მან
    გაძლო მეოცე საუკუნის ადრეულ წლებამდე. აინშტაინიც კი, როცა
    1915 წელს ქმნიდა თავის ფარდობითობის ზოგად თეორიას, ისე იყო
    დარწმუნებული სამყაროს სტატიკურობაში, რომ ამის განსახორცი-
    ლებლად თავის განტოლებაში შემოიტანა, ე. წ. კოსმოლოგიური კონ-
    სტანტა. აინშტაინმა შემოიტანა ახალი „ანტიგრავიტაციული“ ძალა,
    რომელიც, სხვა ძალებისაგან განსხვავებით, არ წარმოიშობა რაღაც
    გარკვეული წყაროდან, არამედ ჩაშენებულია სივრცე-დროში. იგი
    აცხადებდა, რომ სივრცე-დროს აქვს თანდაყოლილი მისწრაფება
    გაფართოებისაკენ და ეს იმისთვის არის, რომ მოახდინოს სამყაროს
    მატერიის მიზიდვის ტენდენციის განეიტრალება, რაც იწვევს სამყა-
    როს სტატიკურობას. როგორც ჩანს, ამ დროს ერთადერთ ადამიანს
    სურდა ზოგადი რელატივიზმის თავდაპირველი თვისებების შენარ-
    ჩუნება, და როდესაც აინშტაინი და სხვა ფიზიკოსები ეძებდნენ ზოგა-
    დი რელატივიზმიდან გამომდინარე არასტატიკური სამყაროს თავი-
    დან აცილების გზებს, რუსი ფიზიკოსი და მათემატიკოსი ალექსანდრე
    ფრიდმანი ამის მაგივრად ცდილობდა ამ მოვლენის ახსნას.
    ფრიდმანმა სამყაროს შესახებ ორი ძალიან მარტივი დაშვება გა-
    აკეთა: სამყარო ყველა მიმართულებით იდენტურად გამოიყურება
    და ეს ძალაში რჩება, თუ დავაკვირდებით სამყაროს ნებისმიერი სხვა
    წერტილიდან. მარტო ამ ორ დაშვებაზე დაყრდნობით, ფრიდმანმა
    აჩვენა, რომ სამყაროს სტატიკურობა არ არის მოსალოდნელი.
    დაშვება, რომ სამყარო ყველა მიმართულებით ერთნაირად გამო-
    იყურება, სინამდვილეში მართალი არ არის. მაგალითად, როგორც
    ვნახეთ, ჩვენი გალაქტიკის ვარსკვლავები ადგენენ განსაზღვრულ
    ჯგუფს, რომელსაც ირმის ნახტომი ჰქვია. მაგრამ, თუ შევხედავთ სხვა
    გალაქტიკებს, მათი რიცხვი ყველა მიმართულებით დაახლოებით ერ-
    თნაირი იქნება. ამგვარად, სამყარო არ არის ერთნაირი ყველა მიმარ-
    თულებით, თუმცა გალაქტიკებს შორის მანძილზე დიდი მასშტაბე-
    ბისათვის მცირემასშტაბიანი განსხვავებების უგულებელყოფით ეს
    მიახლოება სწორი იქნება. დიდი ხნის განმავლობაში ეს მსჯელობა კარ-
    გი დასაბუთება იყო ფრიდმანის მიახლოებისათვის და, როგორც ფიქ-
    რობდნენ, იძლეოდა რეალური სამყაროს უხეში მიახლოებას. მაგრამ
    შემდგომმა ბედნიერმა აღმოჩენამ დაასაბუთა, რომ, ფაქტობრივად,
    ფრიდმანის მიახლოება საკმაოდ ზუსტად აღწერს ჩვენს სამყაროს.სტეფან ჰოუკინგი
    932
    1965 წელს ორი ამერიკელი ფიზიკოსი: არნო პენზიასი და რო-
    ბერტ ვილსონი, ნიუ ჯერსის ბელის სატელეფონო ლაბორატორიაში
    ცდინენ მეტად მგრძნობიარე მიკროტალღოვან დეტექტორს (მიკრო-
    ტალღები ჰგავს სინათლის ტალღებს, მაგრამ მათი სიხშირეები წამ-
    ში მხოლოდ ათეული ათასი მილიონი ტალღის რიგისაა). პენზიასი
    და ვილსონი ძალიან შეწუხდნენ, როცა აღმოაჩინეს, რომ მათი დე-
    ტექტორი აფიქსირებდა მეტ ხმაურს, ვიდრე ისინი ამას მოელოდ-
    ნენ. ხმაური არ მოდიოდა რაღაც გარკვეული მიმართულებიდან. ჯერ
    მათ აღმოაჩინეს ფრინველებით გამოწვეული დამახინჯებები, შემდეგ
    სხვა შესაძლო დარღვევები და მალე მოაშორეს ისინი თავიდან. მათ
    იცოდნენ, რომ ყველა ხმაური მოსული ატმოსფეროდან უფრო ძლი-
    ერია, თუ დეტექტორი არ არის მიმართული ვერტიკალურად ზევით,
    მაშინ როდესაც ვერტიკალურად ზევით მიმართული ტელესკოპის-
    თვის ხმაური მცირდება. ამის მიზეზი ის, რომ მაშინ, როდესაც ხდე-
    ბა მათი დეტექტირება ჰორიზონტთან ახლოს, სინათლის სხივები გა-
    დიან ატმოსფეროს გაცილებით ფართო შრეებს, ვიდრე როცა ისინი
    მიიღებიან პირდაპირ ზემოდან. ზემონახსენებ ცდაში კი დამატები-
    თი ხმაური ერთნაირი იყო რა მიმართულებითაც არ უნდა მოეტრი-
    ალებინათ დეტექტორი, ასე რომ, ეს ხმაური უნდა მოსულიყო ატ-
    მოსფეროს გარედან. იგი ერთნაირი იყო დღისით და ღამით, მთელი
    წლის განმავლობაში, იმისგან დამოუკიდებლად, რომ დედამიწა ბრუ-
    ნავდა თავისი ღერძისა და მზის გარშემო ეს უჩვენებდა, რომ გამოს-
    ხივება მოდიოდა მზის სისტემის გარედან და გალაქტიკის გარედანაც
    კი, რადგან წინააღმდეგ შემთხვევაში, ის უნდა შეცვლილიყო დედა-
    მიწის ადგილმდებარეობის შეცვლასთან ერთად. ფაქტობრივად ჩვენ
    ვიცით, რომ რადიაცია ჩვენამდე აღწევს მთელი დაკვირვებადი სამყა-
    როდან და, შესაბამისად, სამყარო ყველა მიმართულებით ერთნაირი
    უნდა იყოს დიდმასშტაბიანი სკალით. ახლა ცნობილია, რომ ნებისმი-
    ერი მიმართულებით ხმაური ერთნაირია და შეიძლებ იცვლებოდეს
    მხოლოდ ერთი მეათიათასედით – ამგვარად, პენზიასმა და ვილსონ-
    მა მათთვის მოულოდნელად აღმოაჩინეს ფრიდმანის პირველი დაშ-
    ვების საკმაოდ ზუსტი დასაბუთება.
    დაახლოებით იმავე დროს ორმა ამერიკელმა ფიზიკოსმა ახლომ-
    დებარე პრინსტონის უნივერსიტეტიდან – ბობ დიკმა და ჯიმ პიბ-
    ლსმა – გამოიჩინეს ინტერესი მიკროტალღების მიმართ. ისინი მუ-
    შაობდნენ გიორგი გამოვის (ერთ დროს ალექსანდრე ფრიდმანის დროის მოკლე ისტორია
    933
    მოწაფის) წინადადებაზე, რომ ადრეული სამყარო იყო ძალიან ცხელი
    და ძალიან მკვრივი, გავარვარებული სითეთრემდე. დიკი და პიბლსი
    თვლიდნენ, რომ შესაძლებელია ამ ვარვარების დაკვირვება ამჟამა-
    დაც, რადგან სინათლე სამყაროს ძლიერ დაშორებული ნაწილები-
    დან მხოლოდ ახლა მოაღწევს ჩვენამდე. მაგრამ სამყაროს გაფართო-
    ების გამო ამ სინათლეს ისეთი დიდი წითელი წანაცვლება ექნება,
    რომ ჩვენ მას დავინახავთ, როგორც მიკროტალღოვან გამოსხივებას.
    დიკი და პიბლსი აპირებდნენ ამ რადიაციის დაკვირვებას, როდესაც
    პენზიასმა და ვილსონმა გაიგეს მათი სამუშაოს შესახებ და მიხვდ-
    ნენ, რომ მათ უკვე აღმოაჩინეს ეს გამოსხივება. ამის გამო პენზიასმა
    და ვილსონმა 1978 წელს ნობელის პრემია დაიმსახურეს (რაც ცოტა
    უსამართლოდ ჩანს დიკისა და პიბლსის მიმართ, არაფერი რომ არ
    ვთქვათ გამოვის შესახებ).
    ერთი შეხედვით, ყველაფერი ეს მეტყველებს იმაზე, რომ სამყარო
    ყველა მიმართულებით ერთნაირი ჩანს, რადგან ჩვენ მას ვაკვირდე-
    ბით სამყაროს მეტად სპეციფიკური წერტილიდან. კერძოდ, შეიძლე-
    ბა მოგვეჩვენოს, რომ რადგან ყველა გალაქტიკა გაგვირბის, ჩვენ სამ-
    ყაროს ცენტრში უნდა ვიყოთ მოთავსებულები. თუმცა არსებობს
    ალტერნატიული ახსნაც: სამყარო ერთნაირი ჩანს, აგრეთვე, ყველა
    სხვა გალაქტიკიდანაც. ეს, როგორც ვხედავთ, ფრიდმანის მეორე დაშ-
    ვებაა. არ არსებობს, მეცნიერული მტკიცებულება ამ დაშვების საწი-
    ნააღმდეგოდ ან მხარდასაჭერად. ჩვენ გვჯერა ამისა, გამომდინარე
    ჩვენი თავმდაბლობიდან: მეტად განსაცვიფრებელი იქნებოდა, რომ
    სამყარო ჩვენგან ერთნაირი ჩანდეს ყველა მიმართულებით, ხოლო
    სხვა წერტილებიდან ასე არ ყოფილიყო! ფრიდმანის მოდელში ყველა
    გალაქტიკა ერთმანეთს გაურბის. მდგომარეობა ისეთივეა, როგორც
    ბუშტის ზედაპირზე დახატული ლაქების შემთხვევაში. როდესაც
    ბუშტი იბერება, მანძილი ყოველ ორ ლაქას შორის იზრდება, და არ
    არსებობს ლაქა, რომელზედაც შეგვიძლია ვთქვათ, რომ სწორედ ის
    არის გაფართოების ცენტრი. უფრო მეტიც, რაც უფრო შორს არიან
    ლაქები ერთმანეთისაგან, მით უფრო სწრაფად შორდებიან ისინი ერ-
    თმანეთს. ანალოგიურად, ფრიდმანის მოდელში სიჩქარე, რომლითაც
    ორი გალაქტიკა ერთმანეთს შორდება, მათ შორის მანძილის პრო-
    პორციულია. ამგვარად, ამის საფუძველზე გალაქტიკის წითელი წა-
    ნაცვლება პირდაპირ პროპორციულია ჩვენგან ამ გალაქტიკამდე მან-
    ძილისა, ზუსტად ისე, როგორც ეს ჰაბლმა აღმოაჩინა. მიუხედავად სტეფან ჰოუკინგი
    934
    მისი მოდელის წარმატებისა და ჰაბლის დაკვირვების წინასწარმეტყ-
    ველებისა, ფრიდმანის შრომა, პრაქტიკულად, არ იყო ცნობილი და-
    სავლეთში, სანამ 1935 წელს ასეთივე მოდელი არ იყო აღმოჩენილი
    ამერიკელი ფიზიკოსის ჰოვარდ რობერტსონისა და ბრიტანელი მა-
    თემატიკოსის არტურ ვოლკერის მიერ, ჰაბლის მიერ სამყაროს ერთ-
    გვაროვანი გაფართოების აღმოჩენის საპასუხოდ.
    მართალია, ფრიდმანმა იპოვა მხოლოდ ერთი, მაგრამ, სინამდვი-
    ლეში, არსებობს სამი განსხვავებული მოდელი, რომელიც აკმაყო-
    ნახ. 3.2
    ნახ. 3.3დროის მოკლე ისტორია
    935
    ფილებს ფრიდმანის ორ ფუნდამენტურ დაშვებას. პირველ მათგან-
    ში (რომელიც აღმოჩენილი იყო ფრიდმანის მიერ) სამყარო საკმაოდ
    ნელა ფართოვდება და გრავიტაციულ მიზიდვას სხვადასხვა გალაქ-
    ტიკებს შორის შეუძლია შეანელოს გაფართოება და, საბოლოოდ, გა-
    აჩეროს იგი. მაშინ გალაქტიკები დაიწყებენ მოძრაობას ერთმანეთი-
    საკენ და სამყარო შეიკუმშება. ნახ. 3.2 გვიჩვენებს, როგორ იცვლება
    მანძილი ორ მეზობელ გალაქტიკას შორის დროის მიხედვით. იგი იწ-
    ყება ნულიდან, იზრდება მაქსიმუმამდე და, შემდეგ, კვლავ ნულამდე
    მცირდება. მეორე ტიპის ამონახსნში სამყარო ისე ჩქარა ფართოვ-
    დება, რომ გრავიტაციულ მიზიდულობას არასოდეს შეუძლია მისი
    გაჩერება, თუმცა იგი მას ცოტათი შეამცირებს. ნახ. 3.3 გვიჩვენებს
    მანძილის ცვლილებას მეზობელ გალაქტიკებს შორის ამ მოდელში.
    მანძილი ნულიდან იწყება და, საბოლოოდ, გალაქტიკები შორდე-
    ბიან ერთმანეთს მუდმივი სიჩქარით. ბოლოს, არსებობს მესამე ტიპის
    ამოხსნა, რომელშიც სამყარო ფართოვდება ისეთი სიჩქარით, რომე-
    ლიც ხელს უშლის მის ხელახალ კოლაფსს. ამ სახის დაშორება ნაჩ-
    ვენებია ნახ. 3.4-ზე, სადაც მანძილი იწყება ნოლიდან და იზრდება
    ყოველთვის. ამასთან, სიჩქარე, როლითაც გალაქტიკები შორდებიან
    ერთმანეთს, სულ უფრო და უფრო მცირდება, მაგრამ ნულის ტოლი
    არასდროს ხდება.
    ფრიდმანის პირველი მოდელის შესანიშნავი თვისებაა, რომ მას-
    ში სამყარო არ არის სივრცულად უსასრულო, მაგრამ სივრცეს არა
    აქვს საზღვარი. გრავიტაცია იმდენად ძლიერია, რომ სივრცე ჩახვე-
    ულია თავის თავში ისე, როგორც დედამიწის ზედაპირი. თუ ვინმე
    განახორციელებს მოძრაობას გარკვეული მიმართულებით დედამი-
    წის ზედაპირზე, იგი ვერასდროს მიაღწევს გადაულახავ ბარიერს ან
    კიდეს საზღვარზე, არამედ დაბრუნდება იქ, საიდანაც დაიწყო მოგ-
    ზაურობა. ფრიდმანის პირველ მოდელში სიტუაცია ამგვარია, მაგ-
    რამ ეს შემთხვევა სამგანზომილებიანია დედამიწის ორგანზომილები-
    ანი შემთხვევისაგან განსხვავებით. მეოთხე დროითი განზომილებაც
    უსასრულოა, მაგრამ იგი წრფის მაგვარია, რომელსაც ორი ბოლო
    ანუ საზღვარი აქვს – დასაწყისი და დასასრული. შემდეგში ვნახავთ,
    რომ ფარდობითობის ზოგადი თეორიის შერწყმა კვანტური მექანი-
    კის განუზღვრელობის პრინციპთან შესაძლებლობას იძლევა დროცა
    და სივრცეც გავხადოთ სასრული ყოველგვარი ბოლოებისა და საზ-
    ღვრების გარეშე.სტეფან ჰოუკინგი
    936
    იდეა, რომ შესაძლებელია შემოუარო სამყაროს და დაასრულო
    მოგზაურობა იქ, სადაც დაიწყე, მშვენიერია მეცნიერული ბელეტ-
    რისტიკისთვის, მაგრამ მას არავითარი პრაქტიკული გამოყენება არა
    აქვს, რადგან შეიძლება ჩვენება, რომ სამყარო შეიკუმშება ნულოვან
    ზომამდე იქამდე, სანამ მოგზაურობა დასრულდება. საჭიროა სინათ-
    ლის სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით მოძრაობა, რომ მოესწროს სამყაროს
    გარშემოვლა სანამ სამყაროს დასასრული მოხდება – ეს კი შეუძლე-
    ბელია!
    ფრიდმანის პირველი ტიპის მოდელში, რომელშიც სამყარო ფარ-
    თოვდება და კოლაფსირდება, სივრცე გამრუდებულია და ჩაკეტილია
    დედამიწის ზედაპირის მსგავსად. ამგვარად, მას სასრული განვრცო-
    ბა აქვს. მეორე ტიპის მოდელში, რომელიც ყოველთვის ფართოვდე-
    ბა, სივრცე სხვაგვარად არის გამრუდებული და მას უნაგირის ფორმა
    აქვს. ამგვარად, ამ შემთხვევაში სივრცე უსასრულოა. ბოლოს, მესამე
    სახის ფრიდმანის მოდელში გაფართოების კრიტიკული სისწრაფით,
    სივრცე ბრტყელია (ე. ი. უსასრულო).
    ისმის საკითხი, ფრიდმანის რომელი მოდელი აღწერს სინამდვი-
    ლეში ჩვენს სამყაროს? სამყარო შეაჩერებს თავის გაფართოებას და
    დაიწყებს შეკუმშვას, თუ მუდამ გააგრძელებს გაფართოებას? ამ კით-
    ხვებზე პასუხის გასაცემად საჭიროა ვიცოდეთ გაფართოების დღე-
    ვანდელი სიჩქარე და მისი დღევანდელი საშუალო სიმკვრივე. თუ
    სიმკვრივე ნაკლებია გარკვეულ კრიტიკულ მნიშვნელობაზე გაფარ-
    თოების სიჩქარეზ ე დამოკიდებულებით, გრავიტაციული ძალა სუს-
    ნახ. 3.4დროის მოკლე ისტორია
    937
    ტი იქნება იმისთვის, რომ შეაჩეროს გაფართოება. თუ სიმკვრივე
    მეტია ამ კრიტიკულ ზღვარზე, რის გამოც გრავიტაცია გააჩერებს გა-
    ფართოებას მომავლის რაღაც მომენტში და დაიწყება სამყაროს შე-
    კუმშვა (კოლაფსი).
    გაფართოების ახლანდელი სისწრაფე შეიძლება განისაზღვროს
    დოპლერის ეფექტის გამოყენებით იმ სიჩქარეების გაზომვით, რომ-
    ლითაც სხვა გალაქტიკები შორდებიან ჩვენსას. ამის გაკეთება შესაძ-
    ლებელია დიდი სიზუსტით. ცხადია, გალაქტიკებამდე მანძილები არ
    არის კარგად ცნობილი, რადგან მათი გაზომვა შესაძლებელია არა-
    პირდაპირი გზით. ასე, რომ ყველაფერი, რაც ჩვენ ვიცით, არის ის,
    რომ სამყარო ფართოვდება 5-დან 10 პროცენტამდე ყოველ ათას მი-
    ლიონ წელიწადში. სამწუხაროდ, ჩვენი ცოდნა სამყაროს სიმკვრივის
    შესახებ გაცილებით ნაკლებია. თუ შევკრიბავთ ჩვენი და სხვა გალაქ-
    ტიკების ყველა ხილული ვარსკვლავის მასებს, მიღებული სიმკვრივე
    იქნება იმ მასის ერთი მეათასედი, რომელიც საჭიროა სამყაროს გა-
    ჩერებისათვის გაფართოების უმცირესი სისწრაფის შემთხვევაშიც კი.
    ჩვენი გალაქტიკაც და სხვა გალაქიტკებიც, რა თქმა უნდა, შეიძლება
    შეიცავდნენ „ბნელი მატერიის“ დიდ რაოდენობას, რომლის პირდა-
    პირ დანახვა შეუძლებელია, მაგრამ რომლის არსებობა მჟღავნდე-
    ბა მათი გრავიტაციული გავლენის გამო ვარსკვლავთა ორბიტებზე
    გალაქტიკებში. ამის გარდა, ნანახია გალაქტიკების გაერთიანებები
    (კლასტერები) და შესაძლებელია დასკვნის გამოტანა გალაქტიკებს
    შორის არსებულ ბნელ მატერიის შესახებაც, რომელიც გავლენას
    ახდენს კლასტერში გალაქტიკების მოძრაობაზე. თუ დავამატებთ ამ
    ბნელ მასებს, მივიღებთ შეჩერებისთვის საჭირო სიმკვრივის მხოლოდ
    ერთ მეათედს. თუმცა შეუძლებელია იმის გამორიცხვა, რომ სამყა-
    როში არსებობს თანაბრად განაწილებული მატერიის სხვა სახეებიც,
    რომლებიც ჯერ არ არის დაფიქსირებული და რომ ამ მასას შეუძლია
    მიიყვანოს სიმკვრივე სამყაროს გაფართოების შემაჩერებელ კრიტი-
    კულ მნიშვნელობამდე. თანამედროვე მდგომარეობა, შესაბამისად,
    გულისხმობს, რომ სამყარო გაფართოვდება მუდამ, მაგრამ ერთა-
    დერთი, რაც შეგვიძლია დაბეჯითებით ვთქვათ, თუ სამყარო შეკუმშ-
    ვას დაიწყებს, ეს სულ ცოტა ათი ათასი მილიონი წლის შემდეგ მოხ-
    დება, იქამდე კი სამყარო გაფართოებას გააგრძელებს. ამან სულაც
    არ უნდა შეგვაწუხოს: იმ დროისთვის, თუ არ მოვახდინეთ მზის სის-სტეფან ჰოუკინგი
    938
    ტემის გარეთა სივრცის კოლონიზაციას, ადამიანთა მოდგმა დიდი
    ხანი უკვე აღარ იარსებებს მზის ჩაქრობის გამო!
    ფრიდმანის ყველა ამონახსნის საერთო თვისებაა, რომ წარსულის
    რაღაც მომენტში (ათი-ოცი ათასი მილიონი წლის წინათ) მანძილი
    ორ მეზობელ გალაქტიკას შორის ნულის ტოლი იყო. იმ დროს, რო-
    მელსაც დიდ აფეთქებას ვეძახით, სამყაროს სიმკვრივე და სივრცე-
    დროის სიმრუდე უსასრულოდ დიდი უნდა ყოფილიყო. რადგან მა-
    თემატიკოსები ვერ ოპერირებენ უსასრულო რიცხვებით, ეს ნიშნავს,
    რომ ფარდობითობის ზოგადი თეორია (რომელზედაც დაფუძნებუ-
    ლია ფრიდმანის ამონახსნები) წინასწარმეტყველებს ისეთ წერტილს,
    რომელშიც თეორია არ მუშაობს. ასეთი წერტილი იმის მაგალითია,
    რასაც მათემატიკოსები სინგულარობას უწოდებენ. ფაქტობრივად,
    ყველა ჩვენი თეორია აგებულია იმ მოსაზრებაზე, რომ სივრცე-დრო
    გლუვია და თითქმის ბრტყელი, ასე რომ, ისინი არ მუშაობენ დიდი
    აფეთქების სინგულარობაში, სადაც სივრცე დროის სიმრუდე უსას-
    რულოდ დიდია. ეს ნიშნავს, რომ, თუ კი რაიმე მოვლენა მოხდა დიდი
    აფეთქების წინ, შეუძლებელია მისი გამოყენება იმის ასახსნელად, რა
    უნდა მომხდარიყო შემდგომში, რადგან დიდი აფეთქების დროს ირ-
    ღვევა მიზეზობრივი კავშირი. შესაბამისად, თუ ვიცით ის, რაც მოხდა
    დიდი აფეთქების შემდეგ, შეუძლებელია იმის განსაზღვრა, რა მოხ-
    და იმის წინ. ამგვარად, მოვლენებს დიდი აფეთქების წინ არავითარი
    გავლენა არა აქვთ მოვლენებზე მას შემდეგ, ამიტომ ისინი არ შეადგე-
    ნენ მეცნიერული მოდელის ნაწილს. ამ მიზეზით ეს მოვლენები უნდა
    ამოვიღოთ მოდელიდან და ვთქვათ, რომ დრო დაიწყო დიდი აფეთ-
    ქების მომენტიდან.
    ბევრს არ მოსწონს აზრი დროის დასაწყისის შესახებ, რადგან მას
    ზებუნებრივი ძალის ჩარევის ელფერი დაჰკრავს (კათოლიკური ეკ-
    ლესია, თავის მხრივ, ჩაეჭიდა დიდი აფეთქების მოდელს და 1951
    წელს იგი ოფიციალურად გამოაცხადა ბიბლიასთან შესაბამისობა-
    ში მყოფ თეორიად). იყო, ცხადია, დიდი აფეთქების თავიდან აცი-
    ლების ბევრი ცდა. დაშვება, რომელმაც დიდი მხარდაჭერა მოიპო-
    ვა, ცნობილია მდგრადი სტატიკური თეორიის სახელწოდებით. იგი
    1948 წელს შემოთავაზებული იყო ნაცისტებისგან ოკუპირებული
    ავსტრიიდან ლტოლვილი ორი მეცნიერის ჰერმან ბონდისა და თო-
    მას გოლდის მიერ, ბრიტანელ ფრედ ჰოილთან თანამშრომლობაში.
    ეს მეცნიერები ომის პერიოდში მუშაობდნენ რადარების დახვეწაზე.

     
  6. rezosblogi

    June 27, 2015 at 8:52 pm

    მდგრადი სტატიკური თეორიის იდეა იმაში მდგომარეობდა, რომ,
    როცა ყველა გალაქტიკა შორდება ერთმანეთს, წარმოშობილ თავი-
    სუფალ სივრცეში განუწყვეტლივ წარმოიშობა ახალი გალაქტიკები
    მატერიიდან, რომელიც ასევე განუწყვეტლივ წარმოიშობა. სამყარო
    ამის გამო ყოველთვის ერთნაირად გამოიყურება სივრცის ნებისმი-
    ერი წერტილიდან. მდგრადი სტატიკური თეორია მოითხოვს ზოგადი
    რელატივიზმის მოდიფიკაციას მატერიის მუდმივი შექმნის გასათვა-
    ლისწინებლად, მაგრამ მატერიის წარმოშობის სისწრაფე ისეთი და-
    ბალი იყო (დაახლოებით ერთი ნაწილაკი კუბურ კილომეტრზე წე-
    ლიწადში), რომ იგი არ ეწინააღმდეგებოდა ექსპერიმენტს. პირველ
    თავში მოყვანილი კრიტერიუმების ჩარჩოებში ეს კარგი თეორიაა:
    იგი მარტივია და წინასწარმეტყველებს მოვლენებს, რომელთა შე-
    მოწმება შესაძლებელია ექსპერიმენტით. ერთ-ერთი ასეთი მოვლე-
    ნა ის არის, რომ სამყაროში გალაქტიკების და მსგავსი ობიექტების
    რიცხვი სივრცის გამოყოფილ მოცულობაში ერთნაირი უნდა იყოს,
    რა მიმართულებითაც ან რა დროსაც არ უნდა ვაკვირდებოდეთ მას.
    გვიან 50-იან და ადრეულ 60-იან წლებში კემბრიჯში ასტრონომების
    ჯგუფმა მარტინ რაილის ხელმძღვანელობით (რაილი ომის დროს
    მუშაობდა ბონდისთან, გოლდთან და ჰოილთან ერთად რადარებზე)
    გააკეთა რადიოტალღების წყაროების მიმოხილვა. ამ ჯგუფმა აჩვენა,
    რომ ამ წყაროთა უმეტესობა ჩვენი გალაქტიკის გარეთ მდებარეობს
    (ცხადია, ბევრი მათგანი სხვა გალაქტიკებში მდებარეობს) და, აგრეთ-
    ვე, რომ სამყაროში გაცილებით მეტი სუსტი წყაროა, ვიდრე ძლი-
    ერი. მათი ინტერპრეტაციით სუსტი წყაროები შორს მდებარეობენ,
    ხოლო ძლიერები ჩვენთან ახლოს. ამის გამო გამოვიდა, რომ წყარო-
    ების რაოდენობა ახლო სივრცეში ნაკლებია, ვიდრე ჩვენგან დაშორე-
    ბულში. ეს კი ნიშნავდა, რომ ჩვენ იმ სივრცის ცენტრში ვართ, სადაც
    წყაროები უფრო იშვიათია, ვიდრე სხვაგან. შესაბამისად, ეს ნიშნავ-
    და, რომ წყაროები წარსულში უფრო მრავალრიცხოვანი იყო, ვიდ-
    რე ამჟამად. შედეგი ეწინააღმდეგება მდგრად სტატიკურ თეორიას.
    უფრო მეტიც, მიკროტალღოვანი გამოსხივების აღმოჩენა პენზიასისა
    და ვილსონის მიერ 1965 წელს მიუთითებს, რომ სამყარო წარსულ-
    ში უფრო მკვრივი იყო, ვიდრე დღეს. ამიტომ მდგრად სტატიკურ თე-
    ორიაზე უარი ითქვა.
    დიდი აფეთქებისა და მასთან დროის დასაწყისის თავიდან აცი-
    ლების მეორე ცდა გააკეთეს რუსმა მეცნიერებმა ევგენი ლივშიცმა და სტეფან ჰოუკინგი
    940
    ისააკ ხალატნიკოვმა 1963 წელს. მათი მოსაზრებით დიდი აფეთქება
    არის მხოლოდ და მხოლოდ ფრიდმანის მოდელის დამახასიათებელი
    თვისება, რაც, ამასთან, წარმოადგენს რეალური სამყაროს მხოლოდ
    გარკვეულ მიახლოებას. შესაძლებელია, რომ, რეალური სამყაროს
    მიახლოებით აღმწერი ყველა მოდელიდან, მხოლოდ ფრიდმანის მო-
    დელები შეიცავს დიდი აფეთქების სინგულარობას. ფრიდმანის მო-
    დელებში გალაქტიკები ერთმანეთს შორდებიან ზუსტად სწორი ხა-
    ზის გასწვრივ, ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ წარსულის რაღაც
    მომენტში ისინი თავს ერთ წერტილში იყრიდნენ. რეალურ სამყარო-
    ში, სინამდვილეში, გალაქტიკები პირდაპირ კი არ შორდებიან ერთ-
    მანეთს, არამედ მათ აქვთ მცირე გვერდითი სიჩქარეებიც. ამიტომ არ
    არის საჭირო, რომ ისინი ოდესღაც ყოფილიყვნენ თავმოყრილი ზუს-
    ტად ერთ წერტილში, გალაქტიკები, უბრალოდ, ახლოს იქნებოდ-
    ნენ ერთმანეთთან. შესაძლებელია, რომ, ამჟამინდელი გაფართოება
    დიდი აფეთქების შედეგი კი არ არის, არამედ, უბრალოდ, წინა შე-
    კუმშვის შემდგომი ფაზაა. სამყაროს შეკუმშვისას ნაწილაკები მასში
    შეჯახების მაგივრად, ჩაუვლიან ერთმანეთს და შემდეგ დაიწყებენ ერ-
    თმანეთისგან დაშორებას, რასაც დღეს ვაკვირდებით. ამ შემთხვევა-
    ში როგორ შეგვიძლია ვამტკიცოთ, რომ სამყარო დიდი აფეთქებით
    დაიწყო? ლივშიცმა და ხალატნიკოვმა შეისწავლეს სამყაროს მოდე-
    ლები, რომლებიც მიახლოებით ჰგავდნენ ფრიდმანის მოდელებს, მაგ-
    რამ გაითვალისწინეს არარეგულარობები და გალაქტიკების ქაოსური
    სიჩქარეები რეალურ სამყაროში. მათ აჩვენეს, რომ ასეთი მოდელე-
    ბი შეიძლება დაიწყოს დიდი აფეთქებით, მიუხედავად იმისა, რომ გა-
    ლაქტიკები ერთმანეთს არ შორდებიან წრფივად და აცხადებდნენ,
    რომ ეს შესაძლებელია მხოლოდ ზოგიერთ განსაკუთრებულ მო-
    დელში, სადაც გალაქტიკები სწორი ხაზის გასწვრივ მოძრაობენ. მათი
    მტკიცებით, რადგან არსებობს უსასრულოდ მეტი ფრიდმანის მსგავ-
    სი მოდელები დიდი აფეთქების სინგულარობის გარეშე, ვიდრე მო-
    დელები ამ სინგულარობით, შეიძლება დავასკვნათ, რომ დიდი აფეთ-
    ქება სინამდვილეში არ არსებობდა. მოგვიანებით, მათ გააცნობიერეს,
    რომ არსებობს სინგულარობის მქონე ფრიდმანის მსგავსი მოდელე-
    ბის გაცილებით მეტი რაოდენობა, რომლებშიც გალაქტიკების მოძ-
    რაობა შეზღუდული არ არის. ამიტომ 1970 წელს მათ უარი თქვეს
    თავის მოდელზე.
    ლივშიცისა და ხალატნიკოვის შრომა იმით არის ღირსშესანიშ-დროის მოკლე ისტორია
    941
    ნავი, რომ მან აჩვენა, სამყაროს შეიძლება ჰქონდეს სინგულარობა,
    დიდი აფეთქება, თუ ფარდობითობის ზოგადი თეორია სწორია. ცხა-
    დია, მან ვერ გადაწყვიტა ძირითადი საკითხი, ამტკიცებს თუ არა ზო-
    გადი რელატივიზმი, რომ სამყაროს უნდა ჰქონოდა დიდი აფეთქება
    და დროის დასაწყისი? პასუხი ამ კითხვაზე მივიღეთ სულ სხვაგვარი
    მიდგომის შედეგად, რომელიც შემოიტანა ბრიტანელმა მათემატი-
    კოსმა და ფიზიკოსმა როჯერ პენროუზმა 1965 წელს. ზოგად რელა-
    ტივიზმში სინათლის კონუსის ყოფაქცევისა და იმ ფაქტის გამოყე-
    ნებით, რომ გრავიტაციას მხოლოდ მიზიდულობა ახასიათებს, მან
    აჩვენა, რომ თავისი გრავიტაციის ძალით შეკუმშვის დროს ვარსკვ-
    ლავი ჩაიჭირება ისეთ არეში, რომლის ზედაპირი შეიძლება შემცირ-
    დეს ნულამდე. რადგან ამ არის ზედაპირი ნულამდე იკუმშება, იგივე
    უნდა მოუვიდეს მის მოცულობასაც. ვარსკვლავის ნივთიერება შე-
    იკუმშება ნულოვან მოცულობამდე, ამიტომ მატერიის სიმკვრივე და
    სივრცე-დროის სიმრუდე უსასრულო გახდება. სხვა სიტყვებით, არ-
    სებობს სინგულარობა სივრცე-დროის არეში, რომელიც შავი ხვრე-
    ლის სახელით არის ცნობილი.
    ერთი შეხედვით, პენროუზის შედეგი მხოლოდ ვარსკვლავებისათ-
    ვის გამოიყენება და მას არა აქვს კავშირი კითხვასთან, ჰქონდა თუ
    არა მთლიან სამყაროს დიდი აფეთქება წარსულში? იმ დროს, რო-
    დესაც პენროუზმა თავისის თეორემა ჩამოაყალიბა, მე დოქტორან-
    ტურის სტუდენტი ვიყავი და გამწარებული ვეძებდი თემას ჩემი დი-
    სერტაციისთვის. ორი წლით ადრე დამისვეს გაფანტული სკლეროზის
    დიაგნოზი, რომელიც უფრო მამოძრავებელი ნეირონების ავადმყო-
    ფობით არის ცნობილი და გამაგებინეს, რომ ვიცოცხლებ ერთი ან
    ორი წელიწადი. ამ მდგომარეობაში დისერტაციაზე მუშაობის დიდი
    სურვილი არ უნდა მქონოდა – არ ველოდი, რომ ამდენ ხანს ვიცოც-
    ხლებდი. მაგრამ გაიარა ორმა წელმა, ჩემი მდგომარეობა კი არ გაუ-
    არესებულა. სინამდვილეში, საქმეები საკმაოდ კარგად მიმდიოდა და
    მე დავინიშნე შესანიშნავ გოგონაზე, ჯეინ ვაილდზე. დასაქორწინებ-
    ლად მჭირდებოდა სამუშაო, ხოლო სამუშაოს მისაღებად კი Ph.D-ის
    მიღება იყო საჭირო.
    1965 წელს წავიკითხე პენროუზის თეორემის შესახებ, რომე-
    ლიც ამტკიცებდა, რომ ნებისმიერი სხეული, რომელიც განიცდის
    კოლაფსს, სინგულარობას უნდა ქმნიდეს. მე მაშინვე მივხვდი, რომ
    თუ პენროუზის თეორემაში დროს შევაბრუნებთ ისე, რომ კოლაფ-სტეფან ჰოუკინგი
    942
    სი გადაიქცეს გაფართოებად, მისი თეორიის პირობები შესრულებუ-
    ლი იქნება, რაც დიდი მასშტაბით ფრიდმანის მოდელში შეიძლება
    გადავიდეს. პენროუზის თეორემამ აჩვენა, რომ ყველა ვარსკვლავი,
    რომელიც კოლაფსს განიცდის, უნდა დასრულდეს სინგულარობით.
    დროის შებრუნების საშუალებით ნაჩვენებია, რომ ფრიდმანის მსგავ-
    სი ნებისმიერი მოდელი უნდა დაიწყოს სინგულარობით. ტექნიკური
    მიზეზების გამო პენროუზის თეორემა მოითხოვს, რომ სამყარო სივ-
    რცულად უსასრულო იყოს. ასე რომ, მე შევძელი ამ ფაქტის გამოყე-
    ნება იმის დასამტკიცებლად, რომ სინგულარობა არსებობს მხოლოდ
    მაშინ, თუ სამყარო ისე სწრაფად ფართოვდება, რომ შემდგომ კო-
    ლაფსს ადგილი არ ექნება (რადგან მხოლოდ ფრიდმანის ასეთი მო-
    დელები არის სივრცულად უსასრულო).
    შემდგომ, რამდენიმე წელიწადში, მე განვავითარე ახალი მათემა-
    ტიკური ტექნიკა თეორემიდან, ასეთი ტექნიკური პირობების გამოსა-
    რიცხად, რამაც დაამტკიცა, რომ სინგულარობა არსებობს. ფინალუ-
    რი შედეგი ჩამოყალიბდა ჩემი და პენროუზის შრომაში 1970 წელს,
    რამაც საბოლოოდ დაამტკიცა, რომ თუ ზოგადი რელატივიზმი სა-
    მართლიანია და სამყარო იმდენ მატერიას შეიცავს, რასაც დღეს ვაკ-
    ვირდებით, უნდა არსებობდეს დიდი აფეთქების სინგულარობა. ჩვენს
    ნაშრომს დიდი წინააღმდეგობა შეხვდა, განსაკუთრებით რუსებისგან
    მათი მეცნიერული დეტერმინიზმის მარქსისტული რწმენის გამო,
    და ნაწილობრივ იმ პირებისგან, ვინც გრძნობდა, რომ სინგულარო-
    ბა აუტანელია და აფუჭებს აინშტაინის თეორიის სილამაზეს. ამის
    მიუხედავად არ არსებობდა მათემატიკური არგუმენტები ჩვენი თე-
    ორიის წინააღმდეგ და, საბოლოოდ, ჩვენი ნაშრომი საყოველთაოდ
    აღიარეს და დღეს თითქმის ყველა მიიჩნევს, რომ სამყარო დიდი
    აფეთქების სინგულარობით დაიწყო. ამ სიტუაციაში ყველაზე სასა-
    ცილო ის არის, რომ მე შევიცვალე აზრი და ახლა ვცდილობ დავარ-
    წმუნო სხვა ფიზიკოსები, რომ სამყაროს დასაწყისში, სინამდვილეში,
    არავითარი დიდი აფეთქება არ არსებობდა. როგორც ამას ქვევით
    დავინახავთ, იგი ქრება თუ გავითვალისწინებთ კვანტურ ეფექტებს.
    ამ თავში ვნახეთ, როგორ შეიცვალა ათასწლეულებით ჩამოყა-
    ლიბებული ადამიანის წარმოდგენა ჩვენი სამყაროს შესახებ ნახე-
    ვარ საუკუნეზე ნაკლებ დროში. ჰაბლის აღმოჩენა სამყაროს გაფარ-
    თოების შესახებ და ჩვენი საკუთარი პლანეტის სამყაროში ყოვლად
    უმნიშვნელო როლის გაცნობიერება მხოლოდ დასაწყისი იყო. რაც დროის მოკლე ისტორია
    943
    უფრო მეტი ექსპერიმენტული და თეორიული ფაქტები გროვდე-
    ბოდა, უფრო და უფრო ნათელი ხდებოდა, რომ სამყაროს აქვს და-
    საწყისი დროში, სანამ 1970 წელს ეს პენროუზისა და ჩემ მიერ არ
    დამტკიცდა აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის საფუძ-
    ველზე. ამ მტკიცებამ აჩვენა, რომ ზოგადი რელატივიზმი არასრული
    თეორიაა: მას არ შეუძლია თქმა, როგორ დაიწყო სამყარო, რადგან
    იგი წინასწარმეტყველებს, რომ ყველა ფიზიკური თეორია, მისი ჩათ-
    ვლით, მარცხს განიცდის სამყაროს დასაწყისში. მიუხედავად ამისა,
    ზოგადი რელატივიზმი აცხადებს პრეტენზიას მხოლოდ იმაზე, რომ
    იგი ნაწილობრივი თეორიაა, ხოლო როგორც ეს სინგულარობის თე-
    ორემამ აჩვენა, სამყაროს დასაწყისში უნდა ყოფილიყო ისეთი მომენ-
    ტი, როდესაც სამყარო იმდენად პატარა იყო, რომ მისი განხილვისას
    შეუძლებელი ხდება მცირემასშტაბიანი ეფექტების უგულებელყოფა,
    რომელსაც სწავლობს მეოცე საუკუნის მეორე დიდი ნაწილობრივი
    თეორია – კვანტური მექანიკა. 70-იანი წლების დასაწყისში ჩვენ
    იძულებული გავხდით, შემოგვებრუნებინა ჩვენი კვლევები განსაკუთ-
    რებულად დიდის თეორიიდან განსაკუთრებულად მცირის თეორი-
    ისაკენ. ეს თეორია, კვანტური მექანიკა, აღწერილი იქნება შემდგომ-
    ში, სანამ შევეცდებით ამ ორი ნაწილობრივი თეორიის შეერთებას
    გრავიტაციის ერთიან კვანტურ თეორიაში.

     

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / შეცვლა )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / შეცვლა )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / შეცვლა )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / შეცვლა )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: